применить стандарт 1.1.3. Переход к внешнему комплексному веполю.
где
В1 – кристаллы алмаза;
В2 – связующий материал;
П – адгезия;
В3 – икс-элемент (дополнительный металл).
ШАГ 5.2. Применение задач аналогов.
В качестве задачи-аналога может служить задача о припайке золотых проводников к микросхеме8.
Условие задачи
Обычно проводники в интегральных микросхемах (ИМС) делают из золота, имеющего самое малое удельное сопротивление току, но недопустимо плохую адгезию с материалом подложки. Как быть?
Решение
Сначала наносят подслой, имеющий хорошую адгезию с подложкой и с золотом, а затем на него напыляют золото. В качестве подслоя берут никель или титан.
Таким образом, прослойка должна иметь хорошую адгезию с алмазом и с основой.
ШАГ 5.3. Приемы разрешения ФП.
Разделение свойств в пространстве
Внесение дополнительного очень тонкого слоя между кристаллом и основой. Слой должен быть не больше нескольких микрон.
ШАГ 5.4. Применение «Указателя физэффектов».
В качестве физических эффектов могут применяться, например, расплавление, бомбардировка, диффузионная сварка.
Химический эффект – химическое осаждение металлов при разложении карбонилов металлов.
Часть 6. Изменение и (или) замена задачи
ШАГ 6.1. Переход от физического ответа к техническому.
Наиболее эффективным способом для нанесения покрытия на алмаз оказалось химическое осаждение металлов при разложении карбонилов металлов9.
По данному способу покрытие алмаза осуществляют химическим осаждением металлов при разложении карбонилов металлов, сорбированных на подложку из газовой фазы, в реакторе с принудительным цикличным перемещением подложки из зоны сорбции реагента в зону его разложения и обратно путем псевдоожижения, механического или вибрационного перемешивания.
Материал покрытия диффузно связывают со связующим материалом за счет последующего диффузионного отжига сформированного покрытия, т. е. металл покрытия связывают со связующим материалом путем диффузионной сварки, тем самым превращая их в единое целое.
На способ изготовления алмазного инструмента получен патент10. Покрытие наносится на абразивное зерно (алмаз) при высокой температуре таким образом, чтобы металл проникал во все поры и трещины на поверхности абразивных зерен максимально глубоко, что создает «корневую» систему, удерживающую металлическое покрытие на поверхности (рис. 4).
Рис. 4. Соединение алмазных зерен 1 – абразивное зерно; 2 – связующий металл; 3 – поры; 4 – трещины; 5 – металл покрытия.
ШАГ
Петров В. М. ТРИЗ. Теория решения изобретательских задач. Уровень 1. – М: Солон-Пресс, 2017. – 252 с.: ил. (ТРИЗ от А до Я). ISBN 978-5-91359-239-2 (задача 6.13).
Патент РФ 2 358 034.
Патент РФ 2 319 601.
