1. ЦЕЛИ И ЗАДАЧИ ДИСЦИПЛИНЫ
Будущий специалист по специальности 200204 должен знать характеристики оптических шкал и их заготовок, иметь представление о возможностях оборудования для изготовления оптических шкал и фотошаблонов, способах их изготовления и контроля, чистоте воздушной среды и микроклимате производственных помещений, работе в условиях «чистых помещений».
2. МЕСТО ДИСЦИПЛИНЫ В СТРУКТУРЕ ООП
Не предусмотрено
3. ТРЕБОВАНИЯ К РЕЗУЛЬТАТАМ ОСВОЕНИЯ ДИСЦИПЛИНЫ
В результате освоения дисциплины студент должен:
Знать:
- оборудование оптических цехов, используемое для изготовления оптических шкал; оборудование оптических цехов, используемое для изготовления фотошаблонов оптических шкал; физико-химические процессы, определяющие точность оптических шкал при изготовлении их методом фотолитографии; методы контроля оптических шкал на различных стадиях технологического процесса; вспомогательные материалы, оснастка, одежда для «чистых помещений»; «чистые помещения».
Уметь:
- разработать техпроцесс изготовления оптической шкалы, обеспечивающий выполнение требований по линейным и угловым параметрам, чистоте и дефектности; разработать требования к фотошаблонам оптической шкалы; разработать требования к оснастке оборудования; провести контроль оптической шкалы на всех стадиях изготовления.
Владеть:
- основами техпроцессов изготовления перспективных оптических элементов; навыками работы со справочной литературой и базами данных при выборе материалов; опытом подготовки производства перспективных оптических элементов
4. ОБЪЕМ ДИСЦИПЛИНЫ И ВИДЫ УЧЕБНОЙ РАБОТЫ
Виды учебной работы по дисциплине и формы итогового контроля знаний, соответствующие данной образовательной программе, с разбивкой объема работы по часам и семестрам для существующих форм обучения приведены в табл. 4.1.
Таблица 4.1. Трудоемкость дисциплины в академических часах для очной формы традиционной технологии обучения
Виды учебной работы, формы контроля | Всего, час. | Учебные семестры |
10 | ||
Общая трудоемкость по учебному плану | 100 | 100 |
Аудиторные занятия | 51 | 51 |
Лекции (Л) | 34 | 34 |
Практические занятия (ПЗ) | 17 | 17 |
Лабораторные работы (ЛР) | 0 | 0 |
Самостоятельная работа студентов (СРС) | 49 | 49 |
кол-во контр. мероприятий | 1 | 1 |
объем в часах | 20 | 20 |
Курсовой проект (КП) | 0 | 0 |
Курсовая работа (КР) | 20 | 20 |
Расч.-граф. работа (РГР) | 0 | 0 |
Расчетная работа (РР) | 0 | 0 |
Графическая работа (ГР) | 0 | 0 |
Домашняя работа (ДР) | 0 | 0 |
Реферат | 0 | 0 |
Коллоквиум | 0 | 0 |
Контрольная работа | 0 | 0 |
Подготовка к ауд. занятиям | 29 | 29 |
Вид промежуточного контроля | 0 | 0 |
Зачет (З) | 0 | 0 |
Экзамен (Э) | Э | Экзамен |
Зачет дифференцир. (ЗД) | 0 | 0 |
Трудоемкость в зачетных единицах | 4 | 4 |
5. СОДЕРЖАНИЕ ДИСЦИПЛИНЫ
5.1 Содержание разделов дисциплины
5.1.1 Оптические шкалы
Материалы, применяемые для изготовления заготовок оптических шкал. Требования к заготовкам оптических шкал. Основные виды оптических шкал. Маскирующие покрытия. Линейные параметры шкал. Угловые параметры шкал. Требования к штрихам и цифрам.
5.1.2 Фотолитография
Сущность фотолитографии и основные термины. Фотолитография в микроэлектронной промышленности. Фоторезисты, виды, марки, растворители, проявители, химические реакции в фоторезистах. Подготовка поверхности перед нанесением хрома и фоторезиста. Адгезионные свойства стекла и фоторезиста. Обработка заготовок парами ГМДС. Способы нанесения фоторезиста. Центрифугирование. Сушка фоторезиста, способы. Экспонирование проекционное и контактное. Освещенность, отражение фотошаблона и подложки. Проявление, способы. Связь операций экспонирования и проявления. Точность передачи элементов топологии. Полимеризация, способы. Напыление хромового покрытия, способы, отражение и пропускание хрома. Травление хрома, способы, «уход» размеров. Снятие фоторезиста. Водоподготовка, требования к воде для фотолитографии.
5.1.3 Фотошаблоны, технология и оборудование для изготовления фотошаблонов
Назначение фотошаблонов. Фотошаблоны в микроэлектронной промышленности, основные техпроцессы и оборудование. Фотошаблоны оптических шкал. Маскирующие покрытия. Требования к заготовкам фотошаблонов. Механические способы изготовления фотошаблонов. Фотошаблоны-оригиналы и рабочие фотошаблоны. Техпроцесс изготовления фотошаблонов ф. «Карл Цейсс». Заготовки фотошаблонов ППХ, технические требования, техпроцесс изготовления. Круговая лазерная записывающая система CLWS-300, технические характеристики, требования по чистоте воздушной среды и микроклимату, техпроцесс изготовления фотошаблонов. Лазерные ретушеры. Ремонт фотошаблонов. Способы защиты фотошаблонов.
5.1.4 Оборудование для фотолитографии
Оборудование, используемое для техпроцесса прямой фотолитографии. Комплект специального технологического оборудования, используемого для обратной фотолитографии, технические характеристики, коммуникации, чистота воздушной среды. Экспонирующая установка, технические характеристики, коммуникации. Микроскоп Latimet-automatic, поверка, настройки, процесс измерения
5.1.5 Механические способы изготовления оптических шкал, контроль оптических шкал
Техпроцесс изготовления лимбов механическим способом. Контроль чистоты и дефектов шкал. Контроль линейных параметров. Контроль угловых параметров. Угловая измерительная система, технические характеристики.
5.1.6 Техпроцессы изготовления оптических шкал методами фотолитографии
Техпроцесс прямой фотолитографии (травление хрома). Технические характеристики, чистота воздушной среды и микроклимат. Техпроцесс обратной фотолитографии. Технические характеристики, чистота воздушной среды и микроклимат. Охрана труда
5.1.7 Чистота воздушной среды и микроклимат производственных помещений, «чистые помещения», специальная технологическая одежда
Требования по чистоте воздушной среды и микроклимату помещений, в которых производятся операции по изготовлению оптических деталей. Приборы для контроля чистоты воздушной среды, температуры и влажности. «Чистые помещения», основные термины. Классы чистоты. Проверка соответствия. Разработка планировок участков, работающих в «чистых помещениях». Конструкции «чистых помещений». Одежда для «чистых помещений», комплектность, стирка, порядок переодевания. Правила поведения персонала в «чистых помещениях». Уборка «чистого помещения».
5.2 Разделы дисциплины и виды занятий
Перечень разделов дисциплины с указанием трудоемкости их освоения в академических часах, видов учебной работы с учетом существующих форм освоения приведен в табл. 5.1.
Таблица 5.1 - Перечень разделов дисциплины с указанием трудоемкости их освоения для очной формы традиционной технологии обучения
Разделы дисциплины | Трудоемкость освоения раздела дисциплины, час. | ||||||||||||||||
Номер раздела | Наименование раздела | Семестр изучения | Общая трудоемкость раздела, час | Аудиторные занятия по данному разделу, час | Лекции | Практические занятия | Лабораторные работы | Самостоятельная работа студентов | Курсовой проект (КП) | Курсовая работа (КР) | Расчетно-граф. работа (РГР) | Расчетная работа (РР) | Контрольная работа (КР) | Домашняя работа (ДР) | Реферат | Коллоквиум | Подготовка к ауд. занятиям |
5.1.1 | Оптические шкалы | 10 | 9 | 6 | 2 | 4 | 3 | 3 | |||||||||
5.1.2 | Фотолитография | 10 | 16 | 10 | 6 | 4 | 6 | 6 | |||||||||
5.1.3 | Фотошаблоны, технология и оборудование для изготовления фотошаблонов | 10 | 35 | 10 | 8 | 2 | 25 | 20 | 5 | ||||||||
5.1.4 | Оборудование для фотолитографии | 10 | 3 | 2 | 2 | 1 | 1 | ||||||||||
5.1.5 | Механические способы изготовления оптических шкал, контроль оптических шкал | 10 | 7 | 4 | 4 | 3 | 3 | ||||||||||
5.1.6 | Техпроцессы изготовления оптических шкал методами фотолитографии | 10 | 16 | 10 | 6 | 4 | 6 | 6 | |||||||||
5.1.7 | Чистота воздушной среды и микроклимат производственных помещений, «чистые помещения», специальная технологическая одежда | 10 | 14 | 9 | 6 | 3 | 5 | 5 | |||||||||
Итого по дисциплине | 100 | 51 | 34 | 17 | 0 | 49 | 0 | 20 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 29 |
6. ПРАКТИЧЕСКИЕ ЗАНЯТИЯ И САМОСТОЯТЕЛЬНАЯ РАБОТА
6.1. Лабораторный практикум
Не предусмотрено.
6.2. Практические занятия
Примерные темы практических занятий с указанием разделов дисциплины, к которым они относятся, приведены в табл. 6.2.
Таблица 6.2 - Распределение практических работ по разделам дисциплины для очной формы традиционной технологии обучения
Номер работы | Номер раздела | Тема занятия | Время на выполнение работы, час |
1 | 5.1.1 | Оптические шкалы, виды. | 2 |
2 | 5.1.2 | Технологические операции фотолитографии | 4 |
3 | 5.1.2 | Фотолитографическое оборудование | 2 |
4 | 5.1.2 | Фотолитографические техпроцессы | 4 |
5 | 5.1.3 | Техпроцесс изготовления фотошаблонов | 2 |
6 | 5.1.7 | Работа и конструкции «чистых помещений» | 3 |
6.3. Перечень тем рефератов
Не предусмотрено
6.4 Перечень тем домашних работ
Не предусмотрено
6.5 Перечень тем контрольных работ
Не предусмотрено
6.6 Перечень тем расчетных работ
Не предусмотрено
6.7 Перечень тем расчетно-графических работ
Не предусмотрено
6.8 Тематика коллоквиумов
Не предусмотрено
7. Тематика курсового проектирования
Тема курсовой работы: Подготовка оптического производства для изготовления круговых шкал (лимбов).
8. УЧЕБНО-МЕТОДИЧЕСКОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ
8.1 Рекомендуемая литература
8.1.1 Основная литература
ГОСТ ИСО 14644-1-2002. Межгосударственный стандарт. Чистые помещения и связанные с ними контролируемые среды. Части 1-7. «ИПК Издательство стандартов» М., 2003. Справочник технолога-оптика. Под редакцией . «Политехника», Санкт-Петербург, 2004, 679 с. 3D – лазерные информационные технологии. Под редакцией . Новосибирск, 2003, 550 с. икролитография. В двух частях. «Мир», М., 1990, 1239 с.8.1.2 Дополнительная литература
, , Коронкевич, В. П., , Лазерная технология изготовления круговых шкал и кодовых дисков. Новосибирск, 1986, 39 с. «Оптический журнал». Журнал «Электроника». Журнал «Современная электроника». Журнал «Электронная промышленность». Журнал «Чистые помещения».8.1.3 Методические разработки кафедры
Подготовка оптического производства для изготовления круговых шкал (лимбов). Методические указания по выполнению курсовой работы для студентов очного обучения специальности 191100 - Оптические технологии и материалы, Екатеринбург, УГТУ-УПИ, 2008. 24 с.9. МАТЕРИАЛЬНО-ТЕХНИЧЕСКОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ ДИСЦИПЛИНЫ
9.1 Общие требования
Лекционный материал изучается в специализированной аудитории, оснащенной современным компьютером с подключенным к нему цветным сканером и цветным принтером; проектором с видеотерминала персонального компьютера на настенный экран.
Лабораторные работы выполняются в специализированных классах, оснащенных современными персональными компьютерами и программным обеспечением, в соответствии с тематикой изучаемого материала; число рабочих мест в классах такое, чтобы обеспечивалась индивидуальная работа студента на отдельном персональном компьютере; цветными сканером и принтером.
9.2 Сведения об оснащенности дисциплины специализированным и лабораторным оборудованием
Дисциплина читается специалистами «Уральский оптико-механический завод» имени » (г. Екатеринбург) в помещении учебного центра ПО УОМЗ.
Материалы, помещения, программное обеспечение и оборудование для проведения лабораторных работ предоставляет ПО УОМЗ.
Оптическое производство «УОМЗ»: производственное фотолитографическое оборудование, оборудование для изготовления фотошаблонов, производственные, в том числе «чистые», помещения, микроскопы и приборы контроля микроклимата и чистоты воздушной среды, оптические шкалы, фотошаблоны оптических шкал, конструкторская и технологическая документация
10. МЕТОДИЧЕСКИЕ РЕКОМЕНДАЦИИ ПО ИЗУЧЕНИЮ ДИСЦИПЛИНЫ
10.1 Рекомендации для преподавателя
Рекомендации для преподавателя включают в себя следующее:
- глубокое освоение теоретических аспектов тематики курса, ознакомление, переработку литературных источников; составление списка литературы, обязательной для изучения и дополнительной литературы; разработку методики изложения курса: структуры и последовательности изложения материала; составление тестовых заданий, контрольных вопросов; разработку методики проведения и совершенствование тематики лабораторных работ; использование в лабораторном практикуме реальных данных и получение имеющих практический смысл для издательского дела и редактирования результатов; разработка методики самостоятельной работы студентов; постоянную корректировку структуры, содержания курса.
10.2 Рекомендации для студента
Рекомендации для студента включают в себя следующее:
- обязательное посещение лекций ведущего преподавателя; лекции – основное методическое руководство при изучении дисциплины, наиболее оптимальным образом структурированное и скорректированное на современный материал; в лекции глубоко и подробно, аргументировано и методологически строго рассматриваются главные проблемы темы; в лекции даются необходимые разные подходы к исследуемым проблемам; подготовку и активную работу на лабораторных занятиях; подготовка к лабораторным занятиям включает проработку материалов лекций, рекомендованной учебной литературы.
10.3 Перечень контрольных вопросов для подготовки к итоговой аттестации по дисциплине
Экзаменационные вопросы:
1. Фоторезисты, основные требования, виды, диазохиноновые фоторезисты, фотолиз.
2. Материалы, применяемые для изготовления подложек оптических шкал. Маскирующие покрытия оптических шкал.
3. Требования отраслевого стандарта по чистоте воздушной среды и микроклимату, классы и категории.
4. Основные характеристики фоторезистов, марки фоторезистов. Спектр излучения ртутных ламп.
5. Требования к подложкам оптических шкал.
6. Требования отраслевого стандарта по чистоте воздушной среды и микроклимату для проведения технологических операций.
7. Чистка (обезжиривание) поверхностей деталей перед нанесением покрытий.
8. Виды оптических шкал.
9. Приборы для контроля температуры, влажности и чистоты воздушной среды.
10. Адгезионные свойства стекла и фоторезиста. Обработка в парах ГМДС, дефекты обработки.
11. Линейные параметры шкал.
12. Классификация «чистых помещений» в соответствии с ГОСТ ИСО 14644.
13. Нанесение фоторезиста, требования, способы. Нанесение фоторезиста вытягиванием.
14. Угловые параметры оптических шкал.
15. ГОСТ ИСО 14644, класс чистоты, частица, состояние «чистого помещения».
16. Нанесение фоторезиста, способы. Нанесение фоторезиста методом центрифугирования.
17. Заготовки фотошаблонов ППХ.
18. Разработка планировок участков, работающих в «чистых помещениях».
19. Нанесение фоторезиста, способы. Дефекты, образующиеся при нанесении фоторезиста методом центрифугирования.
20. Требования к заготовкам фотошаблонов, изготовленных на ПО УОМЗ. Требования к маскирующим покрытиям фотошаблонов.
21. Конструкции «чистых помещений».
22. Предэкспозиционная термообработка, способы, дефекты.
23. Приборный комплекс «Электронная круговая делительная машина «ЕКТМ» фирмы «Карл Цейсс Йена».
24. Одежда для «чистых помещений», назначение, свойства, состав.
25. Экспонирование, закон взаимозаместимости. Характеристики экспонирующих установок. Контактное экспонирование.
26. Круговая лазерная записывающая система CLWS-300 (фотоплоттер), технические характеристики.
27. Стирка одежды для «чистых помещений», технологический процесс.
28. Проекционное экспонирование, экспонирование с зазором. Эффекты отражения в системе фотошаблон-фоторезист-подложка.
29. Условия эксплуатации фотоплоттера, требования к подложкам и материалу записи.
30. Правила поведения персонала в «чистых помещениях».
31. Проявление, скорость проявления, профили пленки фоторезиста, проявители.
32. Технологический процесс изготовления фотошаблонов на фотоплоттере CLWS-300, операции до экспонирования включительно.
33. Порядок переодевания одежды для «чистого помещения».
34. Способы проявления. Связь операций экспонирования и проявления, дефекты проявления.
35. Технологический процесс изготовления фотошаблонов на фотоплоттере CLWS-300, операции начиная от травления.
36. Уборка «чистого помещения».
37. Термообработка после проявления, способы, дефекты.
38. Лазерный ретушер ЭМ551Б, технические характеристики.
39. Вода техническая, питьевая, дистиллированная.
40. Травление хромового покрытия, травители, дефекты. Снятие фоторезиста.
41. Контроль чистоты и дефектов оптических шкал, контроль линейных параметров.
42. Вода деионизованная, марки, технические требования.
43. Оборудование, используемое для изготовления геодезических лимбов методом обратной фотолитографии, технические характеристики.
44. Контроль угловых погрешностей оптических шкал. Установка АС-700. Основные факторы, влияющие на угловые погрешности.
45. Система деионизации воды, технические требования, контроль качества воды.
46. Техпроцесс изготовления лимбов методом прямой фотолитографии, операции до проявления включительно.
47. Контроль угловых погрешностей оптических шкал. Угловая измерительная система, технические характеристики. Основные факторы, влияющие на угловые погрешности.
48. Требования отраслевого стандарта по чистоте воздушной среды и микроклимату, классы и категории.
49. Техпроцесс изготовления лимбов методом прямой фотолитографии, операции начиная от проявления.
50. Опасные и вредные производственные факторы при изготовлении оптических шкал.
51. Классификация «чистых помещений» в соответствии с ГОСТ ИСО 14644.
52. Техпроцесс изготовления геодезических лимбов методом обратной фотолитографии, технические требования.
53. Требования безопасности перед началом работы изготовителя шкал и сеток фотоспособом.
54. Правила поведения персонала в «чистых помещениях».
55. Техпроцесс изготовления геодезических лимбов методом обратной фотолитографии, операции до проявления включительно.
56. Требования безопасности во время работы изготовителя шкал и сеток фотоспособом.
57. Порядок переодевания одежды для «чистых помещений».
58. Техпроцесс изготовления геодезических лимбов методом обратной фотолитографии, операции начиная от экспонирования.
59. Требования безопасности в аварийных ситуациях.
60. Уборка «чистого помещения».
Перечень ключевых слов дисциплины
Таблица 10.1. Ключевые слова
№ раздела | Наименование раздела | Ключевые слова раздела |
5.1.1 | Оптические шкалы | Оптическая шкала, маскирующее покрытие, линейные параметры, угловые параметры, штрихи, цифры |
5.1.2 | Фотолитография | Фоторезисты, ГМДС, центрифугирование, фотошаблон, водоподготовка, топология, экспонирование |
5.1.3 | Фотошаблоны, технология и оборудование для изготовления фотошаблонов | Фотошаблоны, фотошаблоны-оригиналы, рабочие фотошаблоны, лазерный ретушер, технологический процесс изготовления |
5.1.4 | Оборудование для фотолитографии | Прямая фотолитография, обратная фотолитография, чистота воздушной среды |
5.1.5 | Механические способы изготовления оптических шкал, контроль оптических шкал | Механический способ, угловые параметры, линейные параметры, контроль |
5.1.6 | Техпроцессы изготовления оптических шкал методами фотолитографии | Прямая фотолитография, обратная фотолитография, чистота воздушной среды, технологический процесс, охрана труда |
5.1.7 | Чистота воздушной среды и микроклимат производственных помещений, «чистые помещения», специальная технологическая одежда | «Чистые помещения», классы чистоты, влажность, температура, специальная технологическая одежда |
СОДЕРЖАНИЕ
1. ЦЕЛИ И ЗАДАЧИ ДИСЦИПЛИНЫ 3
2. МЕСТО ДИСЦИПЛИНЫ В СТРУКТУРЕ ООП 3
3. ТРЕБОВАНИЯ К РЕЗУЛЬТАТАМ ОСВОЕНИЯ ДИСЦИПЛИНЫ 3
4. ОБЪЕМ ДИСЦИПЛИНЫ И ВИДЫ УЧЕБНОЙ РАБОТЫ 3
5. СОДЕРЖАНИЕ ДИСЦИПЛИНЫ 4
5.1 Содержание разделов дисциплины 4
5.1.1 Оптические шкалы 4
5.1.2 Фотолитография 4
5.1.3 Фотошаблоны, технология и оборудование для изготовления фотошаблонов 5
5.1.4 Оборудование для фотолитографии 5
5.1.5 Механические способы изготовления оптических шкал, контроль оптических шкал 5
5.1.6 Техпроцессы изготовления оптических шкал методами фотолитографии 5
5.1.7 Чистота воздушной среды и микроклимат производственных помещений, «чистые помещения», специальная технологическая одежда 5
5.2 Разделы дисциплины и виды занятий 6
6. ПРАКТИЧЕСКИЕ ЗАНЯТИЯ И САМОСТОЯТЕЛЬНАЯ РАБОТА 7
6.1. Лабораторный практикум 7
6.2. Практические занятия 7
6.3. Перечень тем рефератов 7
6.4 Перечень тем домашних работ 7
6.5 Перечень тем контрольных работ 7
6.6 Перечень тем расчетных работ 7
6.7 Перечень тем расчетно-графических работ 7
6.8 Тематика коллоквиумов 7
7. Тематика курсового проектирования 7
8. УЧЕБНО-МЕТОДИЧЕСКОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ 7
8.1 Рекомендуемая литература 7
8.1.1 Основная литература 7
8.1.2 Дополнительная литература 8
8.1.3 Методические разработки кафедры 8
9. МАТЕРИАЛЬНО-ТЕХНИЧЕСКОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ ДИСЦИПЛИНЫ 8
9.1 Общие требования 8
9.2 Сведения об оснащенности дисциплины специализированным и лабораторным оборудованием 8
10. МЕТОДИЧЕСКИЕ РЕКОМЕНДАЦИИ ПО ИЗУЧЕНИЮ ДИСЦИПЛИНЫ 9
10.1 Рекомендации для преподавателя 9
10.2 Рекомендации для студента 9
10.3 Перечень контрольных вопросов для подготовки к итоговой аттестации по дисциплине 9
10.4 Перечень ключевых слов дисциплины 11
