Рабочая программа дисциплины «основы технологии электронной компонентной базы»




НазваниеРабочая программа дисциплины «основы технологии электронной компонентной базы»
Дата конвертации12.06.2013
Размер152.12 Kb.
ТипРабочая программа
ПЕРВОЕ ВЫСШЕЕ ТЕХНИЧЕСКОЕ УЧЕБНОЕ ЗАВЕДЕНИЕ РОССИИ



МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования

«НАЦИОНАЛЬНЫЙ МИНЕРАЛЬНО-СЫРЬЕВОЙ УНИВЕРСИТЕТ «ГОРНЫЙ»




Согласовано

Утверждаю


___________________

Руководитель ООП

по направлению 210100

декан ЭФ проф. В.А. Шпенст


_______________________

Зав.кафедрой ЭС

проф. В.А. Шпенст

РАБОЧАЯ ПРОГРАММА ДИСЦИПЛИНЫ
«ОСНОВЫ ТЕХНОЛОГИИ ЭЛЕКТРОННОЙ
КОМПОНЕНТНОЙ БАЗЫ»


Направление подготовки:
210100–электроника и наноэлектроника

Профиль: Промышленная электроника
Квалификация выпускника: бакалавр
Форма обучения: очная
Составитель: доцент каф. ЭС О.В.Денисова
САНКТ-ПЕТЕРБУРГ

2012

Основы технологии электронной компонентной базы
1. Цели и задачи дисциплины

Целью дисциплины является получение углубленного профессионального образования по технологии электронной компонентной базы, позволяющего выпускнику обладать предметно-специализированными компетенциями, способствующими востребованности на рынке труда, обеспечивающего возможность быстрого и самостоятельного приобретения новых знаний, необходимых для адаптации и успешной профессиональной деятельности в области микро- и наноэлектроники.
2. Место дисциплины в структуре ООП

Дисциплина относится к базовому модулю профессиональной подготовки профессионального цикла Б.3 основной образовательной программы подготовки специалистов 210100 «Электроника и наноэлектроника».

Для освоения этой учебной дисциплины требуется предварительная подготовка в объёме полной средней школы, освоение дисциплин: «Физика», «Математика», «Химия».

Дисциплина является предшествующей для освоения отдельных разделов учебных дисциплин «», а также для выполнения выпускной квалификационной работы.

3. Требования к результатам освоения дисциплины
Процесс изучения дисциплины направлен на формирование следующих компетенций:

общепрофессиональных:

- готовность учитывать современные тенденции развития электроники, измерительной и вычислительной техники, информационных технологий в своей профессиональной деятельности (ПК3).

- готовность осуществлять контроль соответствия разрабатываемых проектов и технической документации стандартам, техническим условиям и другим нормативным документам (ПК12).

В части производственно-технологической деятельности:

- способность выполнять работы по технологической подготовке производства материалов и изделий электронной техники (ПК14).

- готовность к участию в монтаже, испытаниях и сдаче в эксплуатацию опытных образцов материалов и изделий электронной техники (ПК28).

В части сервисно-эксплуатационной деятельности:

- готовность осуществлять регламентную проверку технического состояния оборудования, его профилактический осмотр и текущий ремонт (ПК30).



В результате изучения дисциплины студент должен:

Знать:

физические и физико-химические основы технологических процессов производства изделий электронной компонентной базы, особенности проведения отдельных технологических операций, физико-технологические и экономические ограничения интеграции миниатюризации электронной компонентной базы.
Уметь:

рассчитать физико-технологические условия для проведения отдельных технологических процессов для получения активных и пассивных элементов электронной компонентной базы с требуемыми конструктивными и электро-физическими параметрами.
Владеть:методиками контроля и анализа процессов электронной компонентной базы.

4. Объём дисциплины и виды учебной работы
Общая трудоёмкость учебной дисциплины составляет зачётных единиц.



Вид учебной работы

Всего часов

Семестры

7

Всего

144

144

Аудиторные занятия: в том числе

51

51

Лекции

17

17

Практические занятия (ПЗ), в том числе в интерактивной форме:

34

34

Лабораторные работы

-

-

Самостоятельная работа: в том числе

93

57

Контрольные работы

-

-

Курсовой проект

-

-

Другие виды самостоятельной работы

93

93

Подготовка к лекциям, практическим, лабораторным работам

40

40

Работа с литературой

53

53

Вид промежуточной аттестации (зачёт, экзамен)

экзамен

экзамен

Общая трудоёмкость 144 час. 4зач. ед.

144

144

4 з.е.

4 з.е



5. Содержание дисциплины
5.1. Содержание разделов дисциплины


п/п

Наименование раздела дисциплины

Содержание раздела

1

2

3

1

Основы термодинамики и химической кинетики

1.1.Основные термодинамические функции. Законы термодинамики. Предмет и задачи дисциплины. Роль физико-химических процессов в технологии электронных средств. Основные понятия и определения. Соотношение философских и естественно-научных понятий, их взаимосвязь.

Основные принципы и структурные схемы классификации физико-химических явлений и электрофизических свойств исходных материалов и приборных структур.

Основные понятия термодинамики и способы описания термодинамической и технологической систем. Физический смысл термодинамических функций "внутренняя энергия", "энтальпия", "энтропия" и их использование для анализа конкретных физико-химических процессов, реализуемых в технологии электронных средств.

Первое начало термодинамики. Закон Гесса. Зависимость теплового эффекта реакции от температуры. Закон Кирхгофа. Второе начало термодинамики. Расчет абсолютной энтропии. Основы термодинамики растворов и неравновесных систем. Образование растворов. Растворимость. Давление  насыщенного  пара  растворов и активность растворенного вещества.

Технологический процесс производства электронных средств как термодинамическая система. Химическая термодинамика технологических процессов.

1.2. Кинетика химических реакций. Предмет химической кинетики. Скорость химической реакции. Основной постулат химической кинетики. Элементарные реакции. Молекулярность процесса. Кинетическое уравнение сложной химической реакции. Влияние температуры на скорость химических реакций. Энергия и механизмы активации химических реакций. Кинетический анализ простых необратимых реакций. Кинетический анализ сложных реакций.

Кинетика технологических процессов производства электронных средств. Одностадийные и многостадийные технологические процессы в производстве электронных средств в зависимости от порядка химических реакций, их определяющих. Поликристаллические материалы.


2

Физико-химические процессы на поверхности раздела двух фаз

Явления и процессы на поверхности раздела двух фаз. Термодинамика поверхностных реакций. Поверхностная энергия Гиббса. Адсорбционные процессы на поверхности твердых тел. Адгезия пленок. Особенности протекания химических реакций на поверхности раздела двух фаз. Многостадийность поверхностных реакций. Роль лимитирующей стадии при определении скорости протекания химических реакции и технологических процессов.

3

Электрохимические процессы

Электролиз. Законы Фарадея. Поляризационные процессы при электролизе. Роль и значение электрохимических процессов в технологии производства ЭС. Использование электролиза для получения анодных окисных пленок на поверхности металлов и полупроводников. Кинетика электрохимического окисления тантала. Структура и свойства анодных оксидных пленок и их применение в конденсаторных структурах. Электроэррозия материалов. Анодирование и пассивирование поверхности металлов.

4

Физико-химические процессы в технологии производства электронных средств

4.1.Очистка материалов и выращивание монокристаллов. Поликристаллические материалы.

Физико-химические основы методов очистки полупроводников. Методы получения монокристалл-лического кремния высокой степени чистоты. Методы выращивания монокристаллов. Получение и основные свойства кремния, германия и полупроводниковых соединений группы АШВУ. Получение поликристаллических материалов.

4.2.Термическое окисление кремния. Литографические процессы.

Физико-химические основы процесса окисления кремния. Механизм и кинетика процессов окисления металлов и полупроводников на примере процесса термического окисления кремния. Осаждение слоев SiO2 с использованием вакуумных методов и газотранспортных реакций. Структура и свойства оксидных диэлектрических пленок на кремнии и их применение в полупроводниковых структурах.

Физико-химические основы процессов литографии. Фотолитография.

4.3.Легирование полупроводников.

Диффузия как метод направленного введения примесей в полупроводник. Термодинамический и кинетический подход к диффузионным процессам. Законы диффузии. Коэффициент диффузии и его температурная зависимость. Механизмы диффузии. Влияние структурных дефектов на кинетику процесса диффузии. Диффузия примесей в монокристаллических полупроводниках. Диффузионный метод получения кремниевых приборных структур на основе p-n переходов. Ионная имплантация. Физико-химические основы взаимодействия твердого тела с частицами высоких энергий на примере процесса ионной имплантации. Структурные изменения в приповерхностных слоях полупроводника. Электронное и ядерное торможение. Эффект каналирования.

4.4.Эпитаксия. Вакуумные методы получения тонких пленок.

Эпитаксия как метод получения слоев с монокристаллической структурой и p-n переходов. Физико-химические основы процесса формирования новой фазы. Эпитаксиальный рост пленок. Влияние технологических параметров процесса зарождения новой фазыи состояния исходной поверхности на структуру выращиваемых пленок. Вакуумные методы получения тонкихпленок.Физико-химические основы получения пленок методами термического вакуумного испарения и ионно-плазменного распыления.

5

Физические основы функционального контроля элементов электронной компонентной базы.


Физико-химический анализ как метод научного исследования и обеспечения качества и эффективности производства электронных средств. Современные методы контроля элементного и фазового составов, структуры и функциональных свойств материалов и приборных структур. Диагностика и прогнозирование качества электронных средств с использованием методов физико-химического анализа.


5.2 Разделы дисциплины и междисциплинарные связи с обеспечиваемыми (последующими) дисциплинами


п/п

Наименование обеспечиваемой (последующей) дисциплины

Номера разделов данной дисциплины, необходимых для изучения обеспечиваемой (последующей) дисциплины

1

2

3

4

5

1.

Основы микропроцессорной техники

+

+

+

+

+

2.

Электронные промышленные устройства

+







+

+

3.

Конструирование электронных устройств

+




+

+

+


5.3. Разделы дисциплин и виды занятий

п/п

Наименование раздела дисциплины

Лекц.

Практ.

зан.

Лабор. работы

СРС*

Всего

час.

1.

Основы термодинамики и химической кинетики

4

10




10

24

2.

Физико-химические процессы на поверхности раздела двух фаз

4

4




10

18

3.

Электрохимические процессы

2

4




10

16

4.

Физико-химические процессы в технологии производства электронных средств

6

14




17

37

5.

Физические основы функционального контроля элементов электронной компонентной базы.

1

2




10

13

Примечание: СРС – самостоятельная работа студентов

6. Лабораторный практикум

Не предусмотрен учебным планом

7. Практические занятия


п/п

раздела дисциплины

Тематика практических занятий (семинаров)

Трудо-емкость

(час.)

1.

1

Законы термодинамики.

Первое начало термодинамики.

Закон Гесса.

Зависимость теплового эффекта реакции от температуры.

Закон Кирхгофа.

Второе начало термодинамики. Расчет абсолютной энтропии.


2

2
2

2

2

2.

2

Термодинамика поверхностных реакций. Поверхностная энергия Гиббса.

4

3.

3

Электролиз. Законы Фарадея. Поляризационные процессы при электролизе.

4


4.

4

Осаждение слоев SiO2 с использованием вакуумных методов и газотранспортных реакций.

Диффузия как метод направленного введения примесей в полупроводник. Термодинамический и кинетический подход к диффузионным процессам. Законы диффузии. Коэффициент диффузии и его температурная зависимость.

Диффузия примесей в монокристаллических полупроводниках. Диффузионный метод получения кремниевых приборных структур на основе p-n переходов.

Ионная имплантация.


2

4

4

4

5

5

Методы контроля элементов компонентной базы

2

8. Примерная тематика курсовых проектов.

Не предусмотрены

9. Учебно-методическое и информационное обеспечение дисциплины:
9.1. Основная литература:

  1. Барыбин, А. А. Электроника и микроэлектроника: физико-технологические основы : учеб.пособие для вузов / А. А. Барыбин.- М.: Физматлит, 2008.- 423 с.

  2. Ежовский, Ю. К. Физико-химические основы технологии полупровод-никовых материалов: учеб.пособие / Ю. К. Ежовский, О. В. Денисова.- СПб.: Изд-во СЗТУ, 2005.- 80 с.

  3. Томилин, В. И. Физико-химические основы технологии электронных средств: учеб.для студентов высш. учеб. заведений / В. И. Томилин. – М.: Академия ИЦ, 2010. - 410 с.

9.2. Дополнительная литература:

1. Черняев, В. Н. Физико-химические процессы в технологии РЭА / В. Н. Черняев.- М.: Высш. школа, 1987. – 367 с.

2. Парфенов, О. Д. Технология микросхем: учеб.пособие для вузов / О. Д. Парфенов.- М.: Высш. школа, 1986.- 320 с.

3. Введение в нанотехнологию: учеб.пособие для вузов/ В. А. Жабреви др.. – М.: Изд-во МГИЭиМ (ТУ), 2007.- 293 с.

4. Физическая химия: учеб.пособие / К. С. Краснов и др.; под ред. К. С. Краснова. – М.: Высш. школа, 1982.- 687 с.
9.3. Доступ к полнотекстовым базам данных из сети Интранет СПГГУ:

- БД JSTOR полнотекстовая база англоязычных научных журналов www.jstor.org

- Научная электронная библиотека www.eLibrary.ru (доступ к полным текстам ряда научных журналов с 2007 по 2009 г. )
9.4. Электронные ресурсы других библиотек:

Национальные отечественныеи зарубежные библиотеки

  1. Российская государственная библиотека http://www.rsl.ru

  2. Российская национальная библиотека http://www.nlr.ru

  3. Всероссийская государственная библиотека иностранной литературы им. М.И.Рудоминоhttp://www.libfl.ru

  4. Библиотека Академии Наук http://www.rasl.ru

  5. Библиотека РАН по естественным наукам http://www.benran.ru

  6. Государственная публичная научно-техническая библиотека http://www.gpntb.ru

  7. Государственная публичная научно-техническая библиотека Сибирского отделения РАН http://www.spsl.nsc.ru/

  8. Центральная научная библиотека Дальневосточного отделения РАН http://lib.febras.ru

  9. Центральная научная библиотека Уральского отделения РАН http://www.uran.ru

  10. Библиотека Конгресса http://www.loc.gov/index.html

  11. Британская национальная библиотека http://www.bl.uk

  12. Французская национальная библиотека http://www.bnf.fr

  13. Немецкая национальная библиотека http://www.ddb.de

  14. Библиотечная сеть учреждений науки и образования RUSLANethttp://www.ruslan.ru:8001/rus/rcls/resources

  15. Центральная городская универсальная библиотека им. В.Маяковскогоhttp://www.pl.spb.ru

  16. Научная библиотека им. М.Горького Санкт-Петербургского Государственного университета (СПбГУ) http://www.lib.pu.ru

Фундаментальная библиотека Санкт-Петербургского Государственного Политехнического университета (СПбГПУ) http://www.unilib.neva.ru/rus/lib/
10. Материально-техническое обеспечение дисциплины:

Для обеспечения освоения дисциплины необходимо наличие учебной аудитории, снабженной мультимедийными средствами для презентаций лекций, видеофайлов практических занятий и демонстрационных лабораторных работ.

Программа составлена в соответствии с требованиями ФГОС ВПО и с учетом рекомендаций ПрООП ВПО по направлению подготовки бакалавра 210100 «Электроника и наноэлектроника».
11. Методические рекомендации по организации изучения дисциплины:

Изучение дисциплины производится в тематической последовательности. Студенты очной формы обучения работают в соответствии с временным режимом, установленным учебным рабочим планом для данных форм обучения. Информация о временном графике работ сообщается преподавателем на установочной лекции. Преподаватель дает указания также по организации самостоятельной работы студентов, срокам сдачи контрольных работ, выполнения лабораторных работ и проведения тестирования.

Дисциплина «Основы технологии электронной компонентной базы», как указывалось выше, является базовой дисциплиной. В связи с этим, приступая к ее изучению, необходимо восстановить в памяти основные сведения из курса общей физики, математики и указанных выше специальных дисциплин.

Методика и последовательность изучения дисциплины соответствуют перечню содержания разделов дисциплины. Материал каждой темы насыщен математическими соотношениями, физическая интерпретация которых зачастую достаточно сложна, поэтому изучение материала требует серьезной, вдумчивой работы.

Изучать дисциплину рекомендуется по темам, предварительно ознакомившись с содержанием каждой из них по программе учебной дисциплины. При первом чтении следует стремиться к получению общего представления об изучаемых вопросах, а также отметить трудные и неясные моменты. При повторном изучении темы необходимо освоить все теоретические положения, математические зависимости и выводы. Рекомендуется вникать в сущность того или иного вопроса, но не пытаться запомнить отдельные факты и явления. Изучение любого вопроса на уровне сущности, а не на уровне отдельных явлений, способствует наиболее глубокому и прочному усвоению материала. Для более эффективного запоминания и усвоения изучаемого материала, полезно иметь рабочую тетрадь (можно использовать лекционный конспект) и заносить в нее формулировки законов и основных понятий, новые незнакомые термины и названия, формулы, уравнения, математические зависимости и их выводы. Целесообразно систематизировать изучаемый материал, проводить обобщения разнообразных фактов, сводить их в таблицы. Подобная методика облегчает запоминание и уменьшает объем конспектируемого материала. До тех пор пока тот или иной раздел не усвоен, переходить к изучению новых разделов не следует. Краткий конспект курса будет полезен при повторении материала в период подготовки к экзамену.
Разработал:

доцент кафедры электронных систем О.В.Денисова

Похожие:

Рабочая программа дисциплины «основы технологии электронной компонентной базы» iconРабочая учебная программа дисциплины
В результате изучения дисциплины «основы технологии электронной компонентной базы» студент должен
Рабочая программа дисциплины «основы технологии электронной компонентной базы» iconРабочая программа дисциплины «основы проектирования электронной компонентной базы»
Создание библиотек отечественных активных компонентов. Освоение методов анализа характеристик радиоэлектронных устройств
Рабочая программа дисциплины «основы технологии электронной компонентной базы» iconПрограмма «Развитие электронной компонентной базы и радиоэлектроники»
Федеральная целевая программа "Развитие электронной компонентной базы и радиоэлектроники" на 2008 2015 годы (далее Программа) разработана...
Рабочая программа дисциплины «основы технологии электронной компонентной базы» iconПостановление От 26 ноября 2007 г. N 809 о федеральной целевой программе "развитие электронной компонентной базы и радиоэлектроники" на 2008 2015 годы (в ред.
Утвердить прилагаемую федеральную целевую программу "Развитие электронной компонентной базы и радиоэлектроники" на 2008 2015 годы...
Рабочая программа дисциплины «основы технологии электронной компонентной базы» iconПостановление От 26 ноября 2007 года n 809 о федеральной целевой программе "Развитие электронной компонентной базы и радиоэлектроники" на 2008-2015 годы*О) (с изменениями на 25 февраля 2009 года)
Утвердить прилагаемую федеральную целевую программу "Развитие электронной компонентной базы и радиоэлектроники" на 2008-2015 годы...
Рабочая программа дисциплины «основы технологии электронной компонентной базы» iconПрограмма «Развитие электронной компонентной базы и радиоэлектроники» на 2008-2015 годы (далее Программа)
Федеральная целевая программа «Развитие электронной компонентной базы и радиоэлектроники» на 2008–2015 годы (далее – Программа)
Рабочая программа дисциплины «основы технологии электронной компонентной базы» iconПрограмма российской федерации
Развитие электронной компонентной базы и радиоэлектроники на период до 2025 года
Рабочая программа дисциплины «основы технологии электронной компонентной базы» iconРабочая программа по учебной дисциплине Основы электронной коммерции, оэк
Рабочая программа предназначена для преподавания дисциплины «Основы электронной коммерции» студентам очной полной формы обучения...
Рабочая программа дисциплины «основы технологии электронной компонентной базы» iconМинистерство образования и науки российской федерации государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования «Ивановский государственный химико-технологический университет»
Целями освоения дисциплины являются изучение основ проектирования электронной компонентной базы, современных методов и маршрутов...
Рабочая программа дисциплины «основы технологии электронной компонентной базы» iconРабочая программа дисциплины «Основы технологии машиностроения»
Профиль подготовки: Технологии, оборудование и автоматизация машиностроительных производств
Разместите кнопку на своём сайте:
kurs.znate.ru


База данных защищена авторским правом ©kurs.znate.ru 2012
обратиться к администрации
kurs.znate.ru
Главная страница