Технології пріоритетних галузей

Тема 12. Технологічні основи виробництва в електронній

Промисловості

Мета роботи: поглибити, узагальнити знання студентів про:

– види продукції електронної промисловості;

– важливість продукції в формуванні систем технологій в різних галузях народного господарства;

– формування технологічних схем виробництва в електронній промисловості;

– основні технологічні процеси електронної промисловості.

 

План вивчення теми

1. Методи отримання алмазоподібних плівок і вимоги до обладнання.

2. Значення електроніки як галузі промисловості.

3. Класифікація інтегральних схем і технологія їх виготовлення.

4. Технологія напівпровідникових інтегральних мікросхем.

Методичні рекомендації до самостійної роботи

Необхідно засвоїти, що важливими видами продукції в електронній промисловості є алмазоподібні плівки, які мають велике значення для створення принципово нових активних елементів для мікроелектроніки та оптоелектроніки. Алмазоподібні плівки (АПП) можуть застосовуватись як зносостійкі, маскувальні, пасиву вальні покриття оптичних дисків пам’яті, лазерів тощо.

Значення електроніки в галузі промисловості має велике значення. Галузь науки і техніки, яка вивчає і виробляє інтегральні схеми (ІС), називається мікроелектронікою, вивчає технологічні, фізичні і конструктивні особливості електро- і радіоелементів. При створенні мікросхем необхідно враховувати сумісність матеріалів (шарів), стабільність властивостей, відтворюваність і надійність.

Інтегральні мікросхеми поділяють на окремі класи за такими ознаками: технологією виготовлення, ступнем інтеграції, функціональним призначенням тощо.

Виробництво продукції мікроелементів має свої виробничі та технологічні процеси.

Виробничий процес охоплює такі функції підприємства: планування, науково-технічні та конструкторські розроблення, проектування, матеріально-технічне та контрольно-випробувальне забезпечення, технологію виготовлення виробів, пакування, зберігання та внутрішнє транспортування виробів.

Технологічний процес є складовою частиною виробничого, але складається лише з технологічних операцій, які полягають у виготовленні, контролі та випробуванні виробів.

Технологічні процеси виготовлення напівпровідникових інтегральних мікро схем поділяють на заготівельні, оброблювальні та складальні.

До заготівельних процесів належать вирощування монокристалів, виготовлення з них пластин (розрізування монокристалів на пластини, шліфування, полірування, контроль і пакування пластин), виготовлення фотошаблонів/ трафаретів/ корпусів для мікросхем тощо.

Оброблювальні процеси пов’язані з формуванням інтегральних мікросхем у при поверхневому шарі монокристалевої напівпровідникової пластини.

Складні процеси містять операції, пов’язані з монтуванням кристалів, на яких сформована інтегральна мікросхема, у корпусах, приварюванням виводів, перевіренням параметрів, герметизацією корпусів.

Питання для самоконтролю

1. Особливості формування технологічних схем виробництва в електронній промисловості.

2. Види продукції електронної промисловості.

3. Необхідність розвитку та роль продукції в формуванні систем технологій в різних галузях народного господарства.

4. Фактори, які обумовлюють структуру систем технологій електронної промисловості.

Тести

1. Електронікою називають:

а) науку про електронні процеси у вакуумі, газах, рідинах і напівпровідниках, які відбуваються за різних температур під дією електричних і магнітних полів;

б) науку про економічні процеси у вакуумі, газах, рідинах і напівпровідниках, які відбуваються за різних температур під дією електричних і магнітних полів.

 

2. Мікроелектроніка – це:

а) частина технічної електроніки, яка розроблює, виготовляє продукцію;

б) частина технічної електроніки, яка розроблює, виготовляє мікросхеми та конструкційно-допоміжні пристрої.

 

3. Алмазоподібні плівки – це:

а) метастабільні вуглецеві і вуглецеві плівки, що містять водень, властивості яких (твердість, щільність, хімічна стійкість, оптичні та електричні властивості) близькі до алмазу, але структура відрізняється від алмазної. Структура АПП амфорна, але можуть бути і вкраплення алмазної фази. Вміст водню – до 25%;

б) метастабільні вуглецеві і вуглецеві плівки, що містять водень, властивості яких (твердість, щільність, хімічна стійкість, оптичні та електричні властивості) близькі до діаманту, але структура відрізняється. Структура АПП амфорна, але можуть бути і вкраплення діамантової фази. Вміст водню – до 45%.

 

 

4. Основною продукцією мікроелектроніки є:

а) інтегральні мікросхеми;

б) алмазоподібні плівки;

в) напівпровідникові мікросхеми.

 

5. Інтегральна схема – це:

а) електронний пристрій, в якому скомпоновані всі або частина елементів електричної схеми і які з’єднані між собою на одному напівпровідниковому кристалі або діелектричній підкладці;

б) електронний пристрій, в якому скомпоновані всі або частина елементів електричної схеми і які не з’єднані між собою.

 

 

Бібліографічний список

[6;7;11;13;15]

 

Змістовий модуль ІІІ.

Системи технологічних процесів та їх розвиток

 

Тема 13. Викиди в довкілля

 

Мета роботи: поглибити, узагальнити знання студентів про:

–шкідливі викиди;

– технологічні та гігієнічні вимоги до очищування води та повітря на виробництві та в побуті;

– знешкодження твердих побутових відходів;

– різні технології компостування, сміттєспалювання, вторинної переробки, скорочення відходів.

 

План вивчення теми

1. Завдання та необхідність впровадження екології підприємств.

2. Причини утворення викидів у довкілля та шлях їх мінімізації.

3. Шляхи зменшення викидів у довкілля.

4. Властивості води та гігієнічні вимоги до неї.

 

Методичні рекомендації до самостійної роботи

Вивчення теми « Викиди в довкілля» необхідно розпочати з визначення екології як науки про взаємозв’язок живих організмів між собою та довкіллям або взаємодією людини і середовища, суспільства і природи повністю відноситься і до промислової екології, як її окремою частки. Промислова екологія як наука вивчає взаємодії промислових виробництв з довкіллям.

Ці взаємодії відбуваються в основному в одному напрямку – в навколишнє середовище постійно з промислових підприємств надходять викиди у вигляді забрудненої стічної води, забрудненого повітря, шуму, вібрацій (коливань), випромінювань тощо, які шкідливо впливають на стан грунту, водоймищ, повітря і живих організмів у тому числі людини. Саме тому дане питання залишається актуальним на протязі багатьох років.

Студентам необхідно дослідити роль води у промисловості, технічні вимоги до неї, умови спуску стічних вод у водоймища. Знати шляхи знешкодження твердих побутових відходів, очищення газових (повітряних) викидів, навести шляхи вирішення проблеми ТПВ в Україні, варіанти утилізації (скорочення відходів, вторинна переробка, різні технології компостування, сміттєспалювання, поховання ТПВ).

Питання для самоконтролю

1. Навести класифікацію викидів підприємств у довкілля.

2. Привести основні задачі екології підприємств.

3. Обґрунтувати причини утворення викидів в довкілля та навести шляхи їх мінімізації.

4. Провідні методи знешкодження повітряних (газових) викидів.

5. Проблеми чистої води в Україні.

Тести

1. Промислові підприємства використовують воду:

а) трьох категорій;

б) чотирьох категорій

в) п’яти категорій.

 

2. До органолептичних властивостей води відносяться:

а) запах;

б) колір;

в) присмак;

г) помутніння;

д) всі відповіді вірні.

 

3. Окислюваність води обумовлена вмістом:

а) органічних домішок і визначається кількістю перманганату калію;

б) не органічних домішок і визначається кількістю перманганату калію.

 

4. Склад і властивості води з будь-якого джерела, способу обробки води і конструктивних особливостей водопровідної мережі повинні відповідати:

а) ДОСТ 2874-73;

б) ГОСТ 4567-89765.

 

 

Бібліографічний список

[1;2;3;6;7;11;13;15]

Тема 14. Розвиток технологічних систем

 

Мета роботи: засвоєння, поглиблення, узагальнення знання студентів про:

– розвиток систем технологій на сучасному стані розвитку;

– оптимальний розвиток технологічних систем;

– про базову технологію.

 

План вивчення теми

1. Поняття про системи та їх складові.

2. Виробничі та технічні системи.

3. Класифікація систем.

4. Технологічна система та її складові.

Методичні рекомендації до самостійної роботи

Студентам необхідно звернути увагу на такі поняття, як: технологічна система, елемент потоки, зв'язок, підсистема технологічної системи та ін.

Технологічною системою називають об’єкт, який взаємодіє із зовнішнім середовищем, складається з великої кількості елементів, які взаємопов’язані між собою потоками і функціонують як єдине ціле із спільною метою – забезпечити економічно доцільне перероблення сировини на потрібну продукцію.

Елемент технологічної системи складається з технічної системи, і технологічного процесу (операції), який відбувається у технічній системі або за її допомогою.

Підсистема технологічної системи складається з одного або кількох елементів. Підсистема функціонує як самостійна частина системи.

Зв'язок між складовими системи (підсистеми і елементами) відбувається за допомогою потоків.

Потоки відображають перенесення сировини чи проміжної продукції, енергії тощо від одного елемента до іншого.

Технологічна система із довкілля зв’язана входами і виходами, через які обмінюється сировиною, проміжною або готовою продукцією, відходами, побічною продукцією, енергією та інформацією.

Технічні системи бувають складні і багатостадійні: складні, складаються з великої кількості підсистем і елементів; багатостадійні є переходом від сировини до готової продукції в багатьох випадках потребує багаторазового перероблення попередньо отриманої продукції або проміжної продукції.

Основними стадіями у технологічній системі є підготовлення сировини до перероблення; перетворення сировини; виведення з системи напів-, готової і побічної, якщо вона є, продукції та відходів.

За ієрархією технологічні системи поділяються на макро- та мікросистеми. Відповідно до цього поділу технологічні системи аналізують на макро- та мікрорівні. Технологічні системи обох рівні взаємопов’язані.

За зв’язками з оточенням технологічні системи поділяють на відкриті, замкнені та комбіновані.

Відкриті системи складаються з елементів, в яких сировина повністю перетворюється на готову продукцію за час перебування в елементі. На виході із системи отримують готову продукцію.

У замкненій (циркуляційній) системі передбачено багаторазове повернення сировини або одного з її компонентів до того самого елемента для перетворення на продукцію.

У комбінованих системах одна зі складових сировини послідовно проходить усі елементи, а друга циркулює багато разів через окремі елементи системи.

Замкнені та комбіновані системи компактніші, ніж відкриті. У них менші витрати електричної енергії, палива, повніше використовується сировина, менше утворюється побічної продукції, взаємодія реагуючих речовин проходить з великою швидкістю, внаслідок чого повніше використовується об’єм агрегату. Отримана продукція якісніша.

Замкнені і комбіновані системи є основою створення маловідходних і безвідходних технологій.

 

Питання для самоконтролю

1. Поняття про системи та їх складові.

2. Класифікація систем. Технологічна система та її складові.

3. Розкрити сутність технологічної системи на прикладі будь-якої галузі виробництва.

4. Технологічні системи виробництва України.

 

Тести

1. Технологічною системою називають:

а) об’єкт, який взаємодіє із зовнішнім середовищем, складається з великої кількості елементів, які взаємопов’язані між собою потоками і функціонують як єдине ціле із спільною метою – забезпечити економічно доцільне перероблення сировини на потрібну продукцію;

б) об’єкт, який взаємодіє із зовнішнім середовищем, складається з одного елементу.

 

2. Елементтехнологічної системи складається:

а) з технічної системи, і технологічного процесу (операції), який відбувається у технічній системі або за її допомогою;

б) технологічного процесу (операції), який відбувається у технічній системі або за її допомогою.

3. Підсистема технологічної системи складається:

а) з 5 елементів;

б) з одного або кількох елементів. Підсистема функціонує як самостійна частина системи.

4. Зв'язок між складовими системи (підсистеми і елементами) відбувається за допомогою:

а) елементів;

б) потоків.

 

5. Потоки:

а)відображають перенесення енергії тощо від одного елемента до іншого.;

б) відображають перенесення сировини чи проміжної продукції, від одного елемента до іншого.;

в) дві відповіді вірні.

 

Бібліографічний список

[6;11;13;15]