Напряжения термическая стойкость подложек

Напряжения в глазурованных подложках. Глазурованные керамики, как утверждалось в разд. 5А, 2), применяются в качестве материалов подложек для тонкопленочных схем. Однако, поскольку такие подложки являются сложными телами, состоящими из двух различных материалов, в них образуются термические напряжения. Если напряжения, возникающие при остывании эмали, слишком велики, то происходит коробление или выкрашивание краев подложки, в результате чего подложка становится непригодной к использованию. На рис. 20 показаны распределения напряжения и возникшие коробления в трех типах сложных подложек. Предполагается, что эмаль находится под действием сжатия. Это желательно, поскольку стойкость стекол к сжимающим нагрузкам выше, чем к растягивающим. Экспериментально это может быть достигнуто выбором эмали, имеющей меньший коэффициент термического расширения по сравнению с подложкой. Если предположить, что два материала согласуются при температуре образования эмали, то большее сжатие подложки при охлаждении до комнатной температуры будет вызывать именно сжатие эмали. Из рис, 20 видно, что коробление подложки может быть предотвращено симметричным глазурованием обеих ее сторон. Однако большие градиенты напряжений, возникающие на границах раздела, устра- [c.530]

Наряду с химической стойкостью полимерного материала и отсутствием пористости покрытия высокая адгезия полимеров к металлической поверхности способствует предохранению металлических деталей от коррозии. Основными причинами снижения адгезии покрытий являются внутренние напряжений в пленке и подложке вследствие усадки и возникающих в связи с этим касательных напряжений, величина которых увеличивается с повышением толщины покрытия термические напряжения, возни- [c.150]

Стойкость к термоударам и термическим напряжениям. Способность подложек без повреждений выдерживать быстрые изменения температуры называется стойкостью их к термоударам. Эта сложная величина связана с теплопроводностью, удельной теплоемкостью и плотностью материала, поскольку указанные свойства вместе взятые определяют температуру материала в процессе ее изменения. Эта величина зависит также от коэффициента термического расширения и модуля упругости подложки, являющихся факторами, контролирующими возникающие напряжения. Стойкость к термоударам часто определяется эмпирически и под ней подразумевается поведение различных материалов при специфических термоциклах. Для того, чтобы иметь универсальный количественный критерий, Винклеман и Шотт [72] определили коэффициент термической стойкости Р-. [c.529]

Стойкость к термическим напряжениям отличается от термостойкости (способности Тела выдерживать неоднородные напряжейия). Термические напряжения возникают, если расширению одной чйсти подложки препятствует соседний материал, который не расширяется. Это может возникать по ряду причин [73]. Примерами являются анизотропные поликристалЛЯ-ческие тела и такие двухфазные материалы, как стеклокерамики, глазурованные керамики или глазурованные металлы. При наличии температурных градиентов термические напряжения могут возникать и в однородных телах. Так, например, во время нагревания и охлаждения поверхность подложки быстрее реагирует на наведенные изменения, чем внутренняя часть, поэтому перпендикулярно поверхности возникает температурный градиент. Поперечные градиенты вызываются электрической нагрузкой тонкопленочных компонентов, покрывающих только часть подложки. Трудно подобрать количественные величины для оценки стойкости подложек к напряжениям. Качественно они, вероятно, связаны с термостойкостью и расположены в том же порядке, что и величины в табл. 5. Отказы, обусловленные одними лишь чрезмерными напряжениями, вероятно, очень редки. Растрескивание или выкрашивание краев подложек, скорее всего, обусловлено комбинацией факторов, включающих как механические и термические нагрузки, так и термические напряжения. [c.530]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология