Физико-химические основы технологии РЭС (Название дисциплины; индекс(ы) дисциплины в учебном(ых) плане(ах) для которых читается дисциплина. | ||||||||||||||||||||||
ЭИУ1-КФ(сокращенное название обеспечивающей кафедры) | ||||||||||||||||||||||
Доцент, к. ф.-м. н. , 8(484) 57-81-88, *****@***ru (Должность, ученая степень, Ф. И.О. разработчиков УМК, контактные телефоны, адрес электронной почты разработчика - при ее наличии) | ||||||||||||||||||||||
Виды и объем занятий по дисциплине
(Общая трудоемкость дисциплины в часах по семестрам, с перечислением всех видов занятий и соответствующего количества часов по учебному плану направления или специальности; форма отчетности по семестрам - экзамен, зачет, дифф. зачет) | ||||||||||||||||||||||
Цель - планируемые результаты изучения дисциплины: Студент должен знать: - Основные технологические операции изготовления РЭС. - Теоретические основы физико – химических процессов, используемых при выполнении операций изготовления РЭС. Студент должен уметь: - Применять полученные теоретические знания для анализа физико – химических процессов, используемых при изготовлении РЭС с целью повышения эффективности технологических процессов. Студент должен получить навыки: - Практических расчетов физико – химических процессов, используемых при изготовлении элементов РЭС, для определения оптимальности параметров проведения процессов. (цель преподавания дисциплины, требуемые результаты изучения дисциплины) |
Место дисциплины в образовательной программе 1. Предшествующие дисциплины (Приводится перечень дисциплин с указанием разделов (тем), усвоение которых студентами необходимо для изучения данной дисциплины.) - физика; - химия; - материаловедение и материалы РЭС. 2. Является основой для дисциплин: (использование дисциплины в последующем образовательном процессе) - физические основы микроэлектроники; - электроника и микроэлектроника; - аналоговая и цифровая электроника; - схемотехника; - микросхемотехника. |
Структура и ключевые понятия дисциплины: 1. Введение. Роль физико-химических процессов в технологии радиоэлектронных средств. Физико-химический анализ как метод научного исследования и обеспечения качества и эффективности производства радиоэлектронных средств. 2. Элементы химической термодинамики процессов изготовления РЭС. 2.1. Основы термодинамики растворов и неравновесных систем (2 часа). 2.2. Кинетика химических реакций (2 часа). 2.3. Влияние температуры на скорость химических реакций (1 час). 2.4. Энергия и механизмы активации химических реакций (1 час). 2.5. Цепные и фотохимические реакции (1 час). 2.6. Явления и процессы на поверхности раздела двух фаз (1 час). 3. Электрохимические процессы. 3.1. Электрохимическая диссоциация и теория сильных электролитов (2 часа). 3.2. Термодинамика электрохимических систем (2 часа). 3.3. Электролиз. Поляризационные процессы при электролизе (2 часа). 3.4. Электроэррозия материалов (2 часа). 4. Физико – химические основы базовых операций технологии РЭС. Кинетика и термодинамика процессов. 4.1. Физико–химические основы получения пленок методами термовакуумного испарения. Термодинамика и кинематика процессов испарения. Состав осаждаемой пленки при испарении сплавов. Физико–химические параметры и технологические факторы процесса получения пленок. Физико–химический механизм деградации свойств металлических пленок. Физико–химический механизм отказов тонкопленочных элементов (1 час). 4.2. Физико–химические основы ионно–плазменных процессов получения пленок. Характеристика плазмы и ее параметры. Получение пленок ионно–плазменным распылением. Получение пленок магнетронным распылением. Эффективность ионно–плазменных технологических систем (1 час). 4.3. Физико–химические основы ионной имплантации. Общие понятия. Распределение пробега имплантационных ионов в твердом теле. Образование и отжиг радиационных дефектов (1 час). 4.4. Физико–химические основы ионно–плазменного и плазмо–химического травления. Принципы и основные характеристики ионно–плазменного травления. Принципы и основные характеристики плазмо–химического травления. Кинетика процессов плазмо–химического травления. Основы технологии плазмо–химического травления (1 час). 4.5. Физико–химические основы диффузионных процессов. Законы диффузии. Методы решения уравнений диффузии. Влияние температуры на коэффициент диффузии. Влияние концентрации примесей на коэффициент диффузии. Влияние дефектов кристаллической решетки на коэффициент диффузии. Диффузия в пленочных структурах (2 часа). 4.6. Химические процессы осаждения пленок. Термодинамика химического осаждения пленок. Кинетика химического осаждения пленок. Связь физико–химических и технологических характеристик технологического процесса при осаждении пленок (1 час). 4.7. Электрохимические процессы осаждения и растворения пленок. Термодинамика электрохимического осаждения и растворения металлов. Электрохимическое осаждение металлических пленок. Влияние физико–химических факторов на структуру осаждаемых металлических пленок. (1 час). 4.8. Физико–химические основы зарождения и роста новой фазы. Анализ гомогенного и гетерогенного зарождения новой фазы. Влияние технологических факторов зарождения новой фазы на структуру пленок: рост пленок, эпитаксия, химический рост эпитаксиальных пленок (1 час). 4.9. Физико–химические основы поверхностных процессов. Адсорбционные процессы на поверхности твердых тел. Энергия взаимодействия атомных частиц с поверхностью твердого тела. Факторы, влияющие на адгезию. Процессы очистки, промывки и пропитки поверхности. Электрофизические характеристики соприкасающихся поверхностей и границ раздела слоев (1 час). 4.10. Физико–химические основы литографии. Сущность процесса литографии. Воздействие излучения на чувствительные к нему вещества. Фотохимические реакции. Физико–химические свойства материалов, чувствительных к излучению. Получение изображения при фотолитографии. Образование оптических изображений. Фотохимическое образование скрытого изображения в фотоэмульсионном слое при экспонировании. Получение видимого изображения (2 часа). 4.11. Физико–химические основы технологии неразъемных соединений. Общие сведения: возникновение электрического контакта при формировании сварного соединения. Формирование сварного и паяного соединений. Механизм образования сварных и паяных соединений (2 часа). 4.12. Физико–химические основы технологии печатных плат. Принципы и основные характеристики технологического процесса (ТП) изготовления печатных плат (ПП). Очистка и защита поверхностей ПП. Химические методы осаждения металлических пленок на поверхности ПП. Активация поверхности диэлектриков. Электрохимическая металлизация поверхностей ПП. Дефекты ПП. Травление ПП. Виды травителей и способы травления ПП (2 часа). (основные модули дисциплины и ее ключевые понятия в соответствии с образовательным стандартом) |
