ГОСТ Р 71638-2024. Национальный стандарт Российской Федерации. Подложки из неорганических диэлектриков. Метод определения предела прочности

(утв. и введен в действие Приказом Росстандарта от 01.10.2024 № 1331-ст)

ОКС 31.100

Дата введения 1 марта 2025 года

Предисловие

1 РАЗРАБОТАН Акционерным обществом «Российский научно-исследовательский институт „Электронстандарт“ (АО „РНИИ „Электронстандарт“)»

2 ВНЕСЕН Техническим комитетом по стандартизации ТК 303 «Электронная компонентная база, материалы и оборудование»

3 УТВЕРЖДЕН И ВВЕДЕН В ДЕЙСТВИЕ Приказом Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии от 1 октября 2024 г. № 1331-ст

4 ВВЕДЕН ВПЕРВЫЕ

Правила применения настоящего стандарта установлены в статье 26 Федерального закона от 29 июня 2015 г. № 162-ФЗ «О стандартизации в Российской Федерации». Информация об изменениях к настоящему стандарту публикуется в ежегодном (по состоянию на 1 января текущего года) информационном указателе «Национальные стандарты», а официальный текст изменений и поправок — в ежемесячном информационном указателе «Национальные стандарты». В случае пересмотра (замены) или отмены настоящего стандарта соответствующее уведомление будет опубликовано в ближайшем выпуске ежемесячного информационного указателя «Национальные стандарты». Соответствующая информация, уведомление и тексты размещаются также в информационной системе общего пользования — на официальном сайте Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии в сети Интернет (www.rst.gov.ru)

1 Область применения

Настоящий стандарт распространяется на подложки из ситалла и керамики с номинальными размерами 60 x 48 x 1 мм; 60 x 48 x 0,6 мм (далее — подложки) и устанавливает метод определения предела прочности при центрально-симметричном изгибе.

2 Нормативные ссылки

В настоящем стандарте использованы нормативные ссылки на следующие стандарты:

ГОСТ 8.423 Государственная система обеспечения единства измерений. Секундомеры механические. Методы и средства поверки

ГОСТ 6507 Микрометры. Технические условия

ГОСТ 21515 Материалы диэлектрические. Термины и определения

ГОСТ 28840 Машины для испытания материалов на растяжение, сжатие и изгиб. Общие технические требования

ГОСТ Р 71073 Материалы стеклокристаллические. Термины и определения

Примечание — При пользовании настоящим стандартом целесообразно проверить действие ссылочных стандартов в информационной системе общего пользования — на официальном сайте Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии в сети Интернет или по ежегодному информационному указателю «Национальные стандарты», который опубликован по состоянию на 1 января текущего года, и по выпускам ежемесячного информационного указателя «Национальные стандарты» за текущий год. Если заменен ссылочный стандарт, на который дана недатированная ссылка, то рекомендуется использовать действующую версию этого стандарта с учетом всех внесенных в данную версию изменений. Если заменен ссылочный стандарт, на который дана датированная ссылка, то рекомендуется использовать версию этого стандарта с указанным выше годом утверждения (принятия). Если после утверждения настоящего стандарта в ссылочный стандарт, на который дана датированная ссылка, внесено изменение, затрагивающее положение, на которое дана ссылка, то это положение рекомендуется применять без учета данного изменения. Если ссылочный стандарт отменен без замены, то положение, в котором дана ссылка на него, рекомендуется применять в части, не затрагивающей эту ссылку.

3 Термины и определения

В настоящем стандарте применены термины по ГОСТ 21515, ГОСТ Р 71073.

4 Принцип и условия измерения

4.1 Метод основан на нагружении подложки равномерно возрастающей нагрузкой, приложенной к центру подложки, и измерении значений нагрузки, разрушающей подложку.

4.2 Измерения проводят в нормальных климатических условиях если другие условия не установлены в технических условиях (ТУ) на конкретные типы подложек:

• температура воздуха — от 15 °C до 35 °C;
• относительная влажность воздуха — от 45% до 80%;
• атмосферное давление — от 86 до 106 кПа (от 645 до 795 мм рт. ст).

При температуре выше 30 °C относительная влажность не должна быть более 70%.

5 Требования к средствам измерения и вспомогательному оборудованию

Для проведения испытания следует применять:

• разрывную машину с наибольшей предельной нагрузкой 500 Н (50 кгс) по ГОСТ 28840;
• приспособление к разрывной машине, обеспечивающее приложение нагрузки к центру образца через стержень, имеющий конец в форме полусферы с радиусом кривизны (1,0 +/- 0,2) мм;
• приспособление, имеющее сферические опоры, которое поддерживает образец в трех точках, расположенных симметрично через 120° +/- 2° по окружности диаметром (20 +/- 0,2) мм;
• секундомер по ГОСТ 8.423;
• микрометр с ценой деления 0,01 мм с пределами измерения от 0 до 25 мм по ГОСТ 6507.

6 Требования к образцам

6.1 Образцы для испытания должны соответствовать требованиям, установленным в ТУ на подложки.

6.2 Для испытания отбирают образцы подложек в количестве n, указанном в ТУ на проверяемые подложки для определения предела прочности.

7 Подготовка к измерениям

7.1 Подготавливают разрывную машину к работе в соответствии с эксплуатационной документацией, прилагаемой к разрывной машине.

7.2 Устанавливают скорость возрастания нагрузки, равной 60 — 120 Н/мин (6 — 12 кгс/мин). Для этого лимб вариатора разрывной машины ставят в положение, при котором значение нагрузки на образец, равное 60 — 120 Н (6 — 12 кгс), достигается в течение (1,0 +/- 0,1) мин при измерении по секундомеру.

Скорость возрастания нагрузки устанавливают один раз перед началом измерений на разрывной машине.

7.3 Измеряют микрометром толщину подложки в центральной части.

8 Проведение измерений

8.1 Устанавливает образец на опоры нагружающего приспособления и вдвигают его так, чтобы образец касался задних упоров, и нагрузка через стержень приспособления прикладывалась к центру образца.

Подложки с односторонней полировкой устанавливают на опоры полированной поверхностью вверх.

8.2 Включают рабочий ход разрывной машины, нагружая образец равномерно возрастающей нагрузкой до его разрушения.

Отсчитывают значение разрушающей нагрузки по шкале разрывной машины с точностью до одного деления шкалы. Если шкала разрывной машины проградуирована в килограмм-силе, проводят пересчет в ньютоны (1 Н ~ 0,1 кгс) и записывают это значение.

8.3 Включают обратный ход разрывной машины, возвращая нагружающее приспособление в исходное положение.

8.4 Удаляют разрушенный образец с нагружающего приспособления.

8.5 Повторяют операции, указанные в 8.1 - 8.4 для каждого из образцов.

9 Обработка результатов измерений

9.1 Предел прочности каждого образца \sigma_{i} , МПа (1 МПа ~ 0,1 кгс/мм2), вычисляют по формуле

\sigma_{i} = F_{i}M_{i} , (1)

где Fi — разрушающая нагрузка для каждого образца, Н;

Mi — множитель, значения которого приведены в таблице А.1, мм2.

9.2 Среднее значение предела прочности \sigma_{\text{ср}} , МПа, вычисляют по формуле

\sigma_{\text{ср}} = \frac{\sigma_{1} + \sigma_{2} + ... + \sigma_{i}}{n} , (2)

где n — число испытанных образцов, шт.

9.3 Определяют доверительный интервал {_{\sigma_{\text{ср}} - \Delta;\sigma_{\text{ср}} + \Delta}} , в котором с вероятностью 0,95 находится среднее значение предела прочности подложек в партии. Для этого половину длины доверительного интервала \Delta , МПа, вычисляют по формуле

\Delta = t_{0,95} \frac{S}{n} , (3)

где t0,95 — коэффициент, значения которого приведены в таблице Б.1;

S — оценка среднего квадратического отклонения результата измерения, МПа, вычисляемая по формуле

S = \sqrt{\frac{\sum_{i = 1}^{i = n} (\sigma_{i} - \sigma_{\text{ср}})^{2}}{(n - 1)}} . (4)

9.4 Толерантный (допустимый) нижний предел \sigma_{\text{н }0,95} , МПа, выше которого с вероятностью 0,95 находятся значения предела прочности не менее чем 95% подложек в партии, вычисляют по формуле

\sigma_{\text{н }0,95} = \sigma_{\text{ср}} - KS , (5)

где K — коэффициент, значения которого приведены в таблице В.1.

9.5 Пример записи результатов испытания при числе испытанных образцов 20 шт. приведен в приложении Г.

Приложение А (обязательное)

ЗНАЧЕНИЯ МНОЖИТЕЛЯ Mi

Таблица А.1

Толщина подложки h	Значение множителя Mi
0,50	11,3
0,51	10,8
0,52	10,3
0,53	9,9
0,54	9,5
0,55	9,0
0,56	8,7
0,57	8,4
0,58	8,1
0,59	7,8
0,6	7,5
0,95	2,8
0,96	2,7
0,97	2,7
0,98	2,6
0,99	2,6
1,00	2,5
1,01	2,4
1,02	2,4
1,03	2,3
1,04	2,3
1,05	2,2

n — 1	t0,95
1	12,706
2	4,303
3	3,182
4	2,776
5	2,571
6	2,447
7	2,356
8	2,306
9	2,262
10	2,228
11	2,201
12	2,179
13	2,160
14	2,145
15	2,131
16	2,120
17	2,110
18	2,101
19	2,093
20	2,086
21	2,080
22	2,074
23	2,069
24	2,064
25	2,060
26	2,056
27	2,052
28	2,048
29	2,045
30	2,042
40	2,021
60	2,000
120	1,980
Более 120	1,960

n	K
2	32,019
3	8,380
4	5,369
5	4,275
6	3,712
7	3,369
8	3,136
9	2,967
10	2,839
11	2,737
12	2,655
13	2,587
14	2,529
15	2,480
16	2,437
17	2,400
18	2,366
19	2,337
20	2,310
21	2,286
22	2,264
23	2,244
24	2,225
25	2,208
30	2,140
35	2,090
40	2,052
45	2,021
50	1,996
60	1,958
70	1,929
80	1,907
90	1,889
100	1,874
120	1,850
150	1,825
300	1,767
500	1,737
1000	1,709
Более 1000	1,645

№ измерения	h, мм	F, Н	\sigma_{i} , МПа	\sigma_{i} - \sigma_{\text{ср}} , МПа	(\sigma_{i} - \sigma_{\text{ср}})^{2} , МПа2
1	0,50	16,3	184,0	+8,0	64,0
2	0,51	18,3	197,0	+21,0	441,0
3	0,50	18,3	207,0	+31,0	961,0
4	0,51	14,3	154,0	-22,0	484,0
5	0,50	19,6	221,0	+45,0	2025,0
6	0,50	14,3	162,0	-14,0	196,0
7	0,50	18,3	207,0	+31,0	961,0
8	0,51	16,3	176,0	0,0	0,0
9	0,50	14,3	162,0	-14,0	196,0
10	0,50	12,2	138,0	-38,0	1444,0
11	0,51	14,3	154,0	-22,0	484,0
12	0,51	12,2	132,0	-44,0	1936,0
13	0,52	14,3	147,0	-29,0	841,0
14	0,50	20,4	230,0	+54,0	2916,0
15	0,50	18,4	207,0	+31,0	961,0
16	0,53	20,4	202,0	+26,0	676,0
17	0,50	16,3	184,0	+8,0	64,0
18	0,51	18,3	197,0	+21,0	441,0
19	0,52	14,3	147,0	-29,0	841,0
20	0,55	20,4	184,0	+8,0	64,0

УДК 621.3.038.5:620.17:006.354	ОКС 31.100
Ключевые слова: подложки, неорганические диэлектрики, предел прочности, метод определения

---