Подвергают травлению

В тех случаях, когда к стабильности магнита предъявляются особенно высокие требования и при условии больших возможных изменений внешних условий, кроме частичного размагничивания магниты подвергают термообработке и механическим воздействиям.

Постоянные магниты из пластически деформируемых сплавов (закаливаемые на мартенсит стали, сплавы на основе железа и меди с комбинациями молибдена, кобальта, марганца, ванадия и других элементов) изготовляют главным образом с помощью штамповки и последующей механической обработки ^шлифования, сверления). Технология шлифования постоянных магнитов очень близка к технологии шлифования инструментальных сталей: мокрое шлифование с небольшим съемом металла. Чтобы получить необходимые механические и магнитные свойства, заготовки подвергают термообработке (закалке). После закалки постоянные магниты выборочно проверяют на отсутствие трещин (внешним осмотром), а также на соответствие заданной форме (с помощью специального шаблона). Изготовление металлокерамическьх постоянных магнитов методом порошковой металлург * и обеспечивает резкое снижение отходов материала, повышение производительности труда, снижение затрат производства, сокращение объема и даже полное исключение дополнительной размерной обработки. Однако этот метод из-за сложности и высокой стоимости оборудования экономически выгоден только при больших партиях (более 25 тыс. шт.). К недостаткам метода следует отнести также сложность, а в некоторых случаях невозможность изготовления магнитов с пазами и отверстиями, расположенными под углом к направлению прессования. Большие трудности возникают при изготовлении магнитов с большим отношением высоты к площади сечения, магнитов ступенчатой формы и больших габаритов.

В таких машинах около 70% листов полюсных наконечников выполняют из тонколистовой электротехнической стали без изоляционного покрытия. Остальные собирают из листов углеродистой стали (например, У8А) толщиной 0,35—0,5 мм, также без изоляционного покрытия. Для повышения остаточной намагниченности эти листы подвергают термообработке; этим обеспечивают начальное самовозбуждение генератора без дополнительных устройств. Сердечник ротора набирают из штампованных вместе с полюсами листов электротехнической стали той же марки, кото-ра'я применена в сердечнике статора, но без изоляционного покрытия и насаживают непосредственно на вал. Коэффициент заполнения стали &с можно считать равным 0,97.

Магнитопроводы статора машин переменного тока общего назначения выполняют шихтованными из электротехнической стали толщиной 0,35—0,55 мм. При внешнем диаметре магнитопровода до 990 мм он выполняется из целых листов ( 11.1), а при больших диаметрах собирают из отдельных сегментов (см. 9.14). По внутренней поверхности магнитопровода штампуют пазы требуемой формы для размещения в них обмотки статора. Так как в размерах отдельных зубцов имеется разброс, обусловленный допусками при изготовлении штампа, то при шихтовке магнитопровода листы укладываются в одно и то же положение относительно друг друга по шихтовочному знаку А, который вырубают на внешней поверхности. Для изоляции листов друг от друга их после снятия заусенцев лакируют. Если листы изготовляют из стали 2013, то их подвергают термообработке, в результате которой уменьшаются потери в стали и на поверхности создается оксидный изоляционный слой.

Магнитопроводы роторов асинхронных двигателей и якорей машин постоянного тока с внешним диаметром менее 990 мм собирают из целых листов, которые вырубаются из электротехнической стали толщиной 0,5 мм ( 11.45). В листе штампуют пазы, а при необходимости, кроме того, круглые отверстия диаметром 15-35 мм для образования вентиляционных каналов. При большой радиальной высоте листа отверстия располагают в несколько концентрических рядов в шахматном порядке. Для посадки магнитопровода на вал в центре листа штампуются отверстие, в котором предусматривается шпоночная канавка, а также круглая лунка - шихтовочный знак А, для того чтобы при шихтовке укладывать все листы в одно и то же положение относительно друг друга. В результате такой укладки пазы получаются с более ровными стенками. После штамповки и снятия заусенцев листы лакируют и подвергают термообработке для создания оксидной пленки. При изготовлении роторов асинхронных двигателей с литой клеткой магнитопроводы сначала собирают из листов на оправке, а после заливки алюминиевой обмотки напрессовывают на вал. При внешних

В таких машинах около 70% листов полюсных наконечников выполняют из тонколистовой электротехнической стали без изоляционного покрытия. Остальные собирают из листов углеродистой стали (например, У8А) толщиной 0,35—0,5 мм, также без изоляционного покрытия. Для повышения остаточной намагниченности эти листы подвергают термообработке; этим обеспечивают начальное самовозбуждение генератора без дополнительных устройств. Сердечник ротора набирают из штампованных вместе с полюсами листов электротехнической стали той же марки, которая применена в сердечнике статора, но без изоляционного покрытия и насаживают непосредственно на вал. Коэффициент заполнения стали kc можно считать равным 0,97.

Коллектор ( 5.11) набирают из медных пластин /, изолированных друг от друга миканитовыми прокладками 2. Для изоляции пластин от корпуса 3 на нажимные фланцы 4 надевают прессованные миканитовые манжеты 5. Нажимные фланцы стягивают кольцевой гайкой 6. Секции обмотки якоря припаивают к петушкам 7. Коллектор подвергают термообработке таким образом, что он образует монолитную конструкцию, исключающую биения и вибрации.

листы укладываются в одно и то же положение относительно друг друга по шихтовочному знаку А, который вырубают на внешней их поверхности. Для изоляции листов друг от друга их после снятия заусенцев лакируют. Если лист изготовляют из стали 2013, то их подвергают термообработке, в результате которой стабилизируются потери в стали и создается поверхностный оксидный изоляционный слой.

Кюри сплава. Охлаждают отлитые магниты в сильном магнитном поле. При такой обработке, которая носит название термомагнитной, высококобальтовый сплав в точке Кюри еще имеет достаточно высокую пластичность и при выделении пластинчатых частиц 3-фазы эти пластинки и ориентированные вдоль них магнитные моменты располагаются не беспорядочно, а преимущественно вдоль накладываемого магнитного поля. Магнитные свойства существенно улучшаются только в направлении действия поля, сплав приобретает магнитную текстуру. Введение кобальта приводит также к необходимости медленного охлаждения. Это требуется для того, чтобы процесс образования магнитной текстуры успевал завершаться. Заметим, что термомагнитная обработка проводится при содержании Со свыше 15%; для бескобальтовых сплавов она не дает эффекта ввиду их низкой точки-Кюри. При термомагнитной обработке отливки выдерживают при 1250—1280° С в течение 5—20 мин и охлаждают с определенной скоростью. В интервале от 850 до 500° С охлаждение ведется в магнитном поле с Н = = 160-7- 200 ка/м. Получение однородных свойств в сечении магнита достигается выдержкой при 800° С в течение 10 мин в поле с напряженностью Я = 200 ка/м. После термомагнитной обработки изделия подвергают отпуску — длительной выдержке при нескольких температурах в интервале 550—650° С. Сплавы с магнитной текстурой имеют высокую остаточную индукцию и выпуклую кривую размагничивания, что позволяет получить большую объемную плотность энергии." Так, сплавы А1 — Ni—Си—Со (с 24% Со) типа магнико, с магнитной текстурой характеризуются значениями ,ВГ = 1,23 тл, Яс = 44 ка/м и (-ВЯ)тах = 32 кдж/м3. Анизотропные магниты можно получить и металлокерамйческими методами. Порошки Со, Ni, Си и Fe смешиваются в нужном соотношении с измельченными сплавами (лигатурами) Fe—А1 и Fe—Ti. После прессования магниты спекают при 1325° С в водороде или в вакууме и подвергают термообработке и отпуску.

При меднении вначале наносят тонкий (3—5 мкм) слой меди нз гшрофоефатного или цианистого (с содержанием свободного цианида — 6,7—8,3 г/л) электролита меднения Затем титановые изделия с медным подслоем подвергают термообработке при 400—500 "С в течение 10— 20 мин, попе чего активируют поверхность и наносят основной слой меди нз любых электролитов,

После нанесения рисунка пластину подвергают термообработке для получения иизкоомиых контактов с кремнием. В обычном случае пластину нагревают до температуры 550° и выдерживают несколько минут. Жидкая фаза при этом не образуется, так как эта температура лежит «иже температуры эвтектической точки. Эта операция приводит к растворению кремния в алюминии.

Механическая вибрационная полировка применяется для обработки ряда полупроводниковых материалов. Однако наиболее широко на практике используется анодирование, с помощью которого удаление тонких параллельных слоев происходит i две стадии. На первой стадии образуется анодный оксид, толщина которого контролируется разностью потенциалов между образцом и электролитической ванной, после чего оксид подвергают травлению.

Подготовка полупроводниковой подложки. Заключается в последовательной механической обработке ее. Подложки кремния шлифуют до заданной толщины, затем полируют, подвергают травлению и промывают. Эпитаксиальные структуры не требуют дополнительной механической обработки, а лишь подвергаются травлению и промывке перед процессами создания схем.

Последовательность основных технологических операций, используемых в изопланарной технологии, и структуру изопланарного транзистора поясняет 3.5. В высокоомной подложке р~-типа локальной диффузией доноров формируют скрытый л+-слой. Затем на всей поверхности пластины наращивают тонкий (W.,n ~ -1 ... 3 мкм) эпи-таксиальный слой n-типа ( 3.5, а). На полученную поверхность наносят слой нитрида кремния, из которого с помощью литографии формируют защитную мяску. Не закрытые маской области эпитакси-ального слоя подвергают травлению на глубину приблизительно 0,5 Wan. Локальным ионным легированием бором через маску создают противоканальные области р+-типа, расположенные под вытравленными участками в подложке между скрытыми слоями п+-типа сосед? них транзисторов ( 3.5, б). Назначение этих областей поясняется

Непременным условием прочности сцепления наносимого слоя с основным1 металлом является чистота поверхности последнего. Поэтому перед электролизом производят тщательное удаление с изделий малейших следов грязи, окислов, жира. Для этого их обезжиривают обычно в горячих растворах щелочей или в органических растворителях — керосине, бензине. Для удаления окислов и грязи изделия подвергают травлению в серной или соляной кислоте, а для получения гладких поверхностей — шлифовке и полировке. Последнюю операцию повторяют и после покрытия, если из декоративных соображений необходимо получить блестящую ПОВбрХНОСТЬ, так как изделия из ванн обычно получаются матовыми.

Для удаления окисной пленки с поверхностей металлических деталей оснований корпусов их подвергают травлению в смеси кислот и после этого контролируют на отсутствие: трещин, сколов, сквозных отверстий в стекле; подъема стекла по металлическим деталям выше норм, установленных в документации; крупных пузырей в стекле; открытых пузырей на поверхности стекла; включений в стекле (графит, металлическая пыль и т. д.).

Назначение фотолитографии и схема процесса. Сущность фотолитографии заключается в Том, что на поверхности подложки создается защитная фотомаска высокой точности, затем незащищенные участки поверхности подвергают травлению. Фотолитография является важным этапом производства не только полупроводниковых, но и тонкопленочных микросхем. Однако в производстве полупроводниковых микросхем по сравнению с производством тонкопленочных микросхем'требования к точности и разрешающей способности процесса более жесткие, а влияние процесса на экономичность производства и надежность микросхем более сильное.

Назначение фотолитографии и схема процесса. Сущность фотолитографии заключается в Том, что на поверхности подложки создается защитная фотомаска высокой точности, затем незащищенные участки поверхности подвергают травлению. Фотолитография является важным этапом производства не только полупроводниковых, но и тонкопленочных микросхем. Однако в производстве полупроводниковых микросхем по сравнению с производством тонкопленочных микросхем'требования к точности и разрешающей способности процесса более жесткие, а влияние процесса на экономичность производства и надежность микросхем более сильное.

Германий. Содержание германия в земной коре невелико, около 7-10~4 %. В результате химической переработки исходного сырья образуется тетрахлорид германия, который путем дальнейших операций переводят в диоксид германия (Ge02) — порошок белого цвета. Диоксид германия восстанавливается в водородной печи при температуре 650—700 °С до элементарного германия, представляющего собой серый порошок. В некоторых случаях порошок германия получают непосредственно из GeQ4 путем разложения этого соединения при высокой температуре в атмосфере паров цинка. Порошок германия подвергают травлению в смеси кислот и сплавляют в слитки. Слитки германия используют в качестве исходного материала для получения особо чистого германия методом зонной плавки или же для непосредственного получения монокристаллов методом вытягивания из расплава (метод Чохральского).

лицида платины, титана и золота, изготовляют выводы и межсоединения повышенной прочности. Металлические слои подвергают травлению в целях создания изолированных балочных выводов, которые обеспечивают как: элек- 1

Для получения малого температурного коэффициента электрического сопротивления с высокой, стабильностью последнего во времени маяганин подвергают термической обработке, состоящей из отжига при 400 °С в течение 1—1,5 ч в вакууме или нейтральной среде с последующим медленным охлаждением до комнатной температуры. После отжига манганиновые сопротивления подвергают травлению. Лучшим травителем является реактив, состоящий из 10—30 г бихромата калия или натрия, растворенных в 125см3 серной кислоты, и 250 см3 воды.

Исходным материалом для выращивания монокристаллического кремния являются поликристаллические кремниевые стержни (см. гл. IV) и так называемый оборотный кремний, т.е. остатки, образующиеся после, вырезки из выращенного как методом Чохральского, так и бестигельной зонной плавкой марочного монокристалла. Важным требованием к свойствам исходного кремния является отсутствие после его расплавления шлака на поверхности расплава (нитриды, карбиды кремния и др.). Оборотный кремний обязательно перед плавкой подвергают травлению для очистки его поверхности от примесей и механических загрязнений. Травление проводят в смеси плавиковой и азотной кислот при соотношении 1 :3. После травления его отмывают очищенной (деионизированной) водой и сушат. Необходимо отметить, что время контакта исходного кремния при загрузке в тигель с окружающей атмосферой должно быть минимальным, а при получении монокристаллов с УЭС > 10 Ом • см загрузку целесообразно проводить в боксе с обеспыленной атмосферой.