Часть II. Расчетная часть определение суммарного припуска на механическую обработку

Z=Z_ГШ +Z_ТШ+Z_ПП+Z_ФП,

где Z– сумма припусков на обработку,Z_ГШ – припуск на грубую шлифовку,Z_ТШ – припуск на точную шлифовку,Z_ПП – припуск на предварительную полировку,Z_ФП – припуск на финишную полировку.

Z= (Δ+H_Ш)* 2,H_Ш=k*d_АБ;

где  - высота микронеровностей, H_Ш – высота нарушенного слоя, k– коэффициент нарушений (для шлифовки k=2), d_АБ – диаметр абразивного зерна.

Имеем:

Используем абразив M10: Δ = 25 мкм, d_АБ=10 мкм (см. Таблица 3, Таблица 4):

Z_ГШ= (Δ + k* d_АБ)*2,

Используем абразив АСМ 3/2: Δ = 11 мкм, d_АБ=3 мкм (см. Таблица 3, Таблица 4):

Z_ТШ= (Δ + k* d_АБ)*2,

Для полировки k=2. Имеем:

Z_ПП= Δ + H_Ш , H_Ш= k*d_АБ ,

Используем абразив АСМ 1/0,5: Δ = 7 мкм, d_АБ =1 мкм (см. Таблица 3, Таблица 4): Z_ПП= Δ + k*d_АБ,

Используем абразив АСМ 0,3/0,1: Δ = 0 мкм, d_АБ=0,3 мкм (см. Таблица 3, Таблица 4): Z_ФП= Δ + k*d_АБ,

Итак, значение суммарного припуска на механическую обработку:

Z=90*10^-6+ 34* 10^-6+ 9* 10^-6+ 0,6* 10^-6 = 133,6*10^-6м.

Определение исходной толщины заготовки

l_∑ = l+ Z,

где l – толщина заготовки, Z – суммарный припуск на механическую обработку: l_∑ = 500* 10^-6+ 133,6* 10^-6 = 633,6* 10^-6 м.

ОПРЕДЕЛЕНИЕ ИСХОДНОЙ МАССЫ ЗАГОТОВКИ

m_∑ = ρ* l_∑* S,

где S – площадь заготовки, ρ= 2,3 г/см –плотность кремния.

m_∑ = 2,3* 10³* 633,6* 10^-6* 0,01766 = 0,0257355 кг

Масса обработанной заготовки:

m = ρ* l* S,

m= 2,3* 10³*500* 10^-6* 0,01766 = 0,0203 кг

ОПРЕДЕЛЕНИЕ ГОДОВОГО РАСХОДА МАТЕРИАЛА

N₁ = (N* 100%)/ (V₂* n),

где N₁– кристаллов на разделение, N – годовой план, V₂ – выход годного по кристаллу, n -число кристаллов, которые могут быть нарезаны из 1 заготовки.

n= 99

N₁= (600000* 100%)/ (88%*99) = 5739,

N₂ = (N₁* 100%)/ V₁,

Где N₂ – количество заготовок, запущенных на обработку,V₁ - выход годного по обработке.

N₂= (5739* 100%)/ 85% = 6751.

ОПРЕДЕЛЕНИЕ ИСХОДНОЙ МАССЫ МАТЕРИАЛА

M = N₂* m_∑,

M – исходная масса материала.

M = 6751* 0,0257355 = 173,74 кг.

ОПРЕДЕЛЕНИЕ ПОЛЕЗНОЙ МАССЫ МАТЕРИАЛА

M_П = (N* m) / n,

где M_П – полезная масса материала.

M_П = (500000*0,0203)/99 =102,53 кг.

ОПРЕДЕЛЕНИЕ КОЭФФИЦИЕНТА ИСПОЛЬЗОВАНИЯ МАТЕРИАЛА

k_ИМ = M_П/ M ,

где k_ИМ – коэффициент использования материала.

K_ИМ = 102,53/173,74 = 0,59

Заключение

В курсовой работе был разработан технологический процесс для изготовления кристаллов полупроводниковых интегральных микросхем из монокристаллического кремния. При этом коэффициент использования материала для рассмотренных производственных условий составил 0,59. Это говорит о том, что технологичность производства находится на уровне чуть выше среднего, особенно на этапе обработки заготовок, т. к. выход годного по обработке равен 85%.

СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ

1. Березин А.С., Мочалкина О.Р.: Технология и конструирование интегральных микросхем. — М. Радио и связь, 1983. — 232 с., ил.

2. Готра З. Ю. Технология микроэлектронных устройств: Справочник. — М.: Радио и связь, 1991. — 528 с.: ил.

3. Коледов Л. А. Технология и конструкции микросхем, микропроцессоров и микросборок: Учебник для вузов. — М.: Радио и связь,1989. — 400 с., ил.

4. Конструирование и технология микросхем. Курсовое проектирование.: под ред. Л. А. Коледова. — М.: Высш. шк.,1984. — 231 с., ил.

5. Степаненко И. П. Основы микроэлектроники: Учебное пособие для вузов. — 2-е изд., перераб. и доп. — М.: Лаборатория Базовых Знаний, 2000 — 488 с., ил.

34