Тема 2.12. Основи технологій виробництв компонентів електронного устаткування План

1. Загальна характеристика галузі.

2. Основи технологій виготовлення напівпровідникових, інтегральних та інших видів мікросхем.

3. Інноваційно-перспективні технології мікро- та наноелектроніки у

виготовленні електронних компонентів.

4. Вплив особливостей технологій виготовлення електронних

компонентів на прибутковість підприємств галузі.

Методичні поради

Для самостійного вивчення інноваційно-перспективних технологій мікро- та наноелектроніки необхідно ознайомитись з рекомендуємою літературою, отримати консультацію викладача, підібрати, вивчити, узагальнити інформацію з цього питання та скласти короткий конспект.

Виробництва компонентів електронного устаткування України призначені забезпечити всі виробничи сфери та побут людей високоефективними засобами комп’ютерної техніки, новими поколіннями супутникових систем зв’язку, комплексну автоматизацію всіх галузей народного господарства, впровадження гнучких технологічних систем, роботів нових поколінь, багатоопераційних верстатів з ЧПУ, систем технологій та машин для комплексної маловідходної переробки всіх видів сировини та накопичених відходів.

Галузь використовує напівпровідникові матеріали надвисокої чистоти, що містять до 99,9999% основного компонента.

Електронікою називають науку про електронні процеси у вакуумі, газах, рідинах і напівпровідниках, які відбуваються за різних температур під дією електричних і магнітних полів.

Технічна електроніка розробляє, виробляє та експлуатує електронні прилади та пристрої різноманітного призначення, що вирізняються великою швидкістю та точністю.

Мікроелектронікою називають частину технічної електроніки, яка розробляє і виготовляє мікросхеми та конструкційно-допоміжні пристрої на їх основі.

Основною продукцією мікроелектроніки є інтегральні мікросхеми.

Інтегральною мікросхемою (ІМС) називають електричну напівпроводникову або плівкову схему, яка складається з певної кількості елементів, виготовлених і електрично пов’язаних між собою у приповерховому шарі напівпровідникового монокристалу або на діелектричній підкладці.

Монокристали вирощують із кремнію та арсеніду галію, а підкладки виготовляють зі скла або кераміки.

Елементи ІМС поділяють на активні і пасивні.

Активні елементи ІМС підсилюють або перетворюють сигнали. Це- діоди (двоелектродні електровакуумні, напівпровідникові або газоразрядні пристрої з однобічною провідністю), транзистори (напівпровідникові пристрої для підсилення, генерування і перетворення електричних коливань, що виконані на основі монокристаличних напівпровідників Gа або Si ).

Пасивні елементи передають сигнали. До них належать резистори, конденсатори, котушки індуктивности тощо.

Деталі (компоненти) електронного устаткування використовують для виробництва систем обробки та передачі інформації, автоматичних систем управління процесами виробництва і руху, устаткування для радіо, телебачення та зв’язку, комп’ютерів, ЕОМ, медичної апаратури, пристроїв квантової електроніки, обладнання для наукових досліджень, електронних годинників та багато іншого.

Важливішими компонентами електронного устаткування є ІМС та мікропроцесори (самостійні або в складі мікро-ЕОМ пристрої обробки інформації, що виконані у вигляді однієї або декількох великих ІМС).

Інтегральні мікропроцесори є найбільшим і найважливішим науково-технічним досягненням сучасності і мають значні перспективи свого розвитку.

Розвиток мікроелектроніки та її широке використання в галузях промисловості та людської діяльності обумовлений такими факторами:

-висока надійність в експлуатації, довговічність, ремонтопридатність, захищеність від зовнішніх факторів впливу;

-значне зменшення габаритів і маси виробів.

Формується новий комплекс наноелектронних технологій здатних створювати надвеликі мікропроцесори - інтегральні структури з надвеликим ступенем інтеграції та функцій і надмалими габаритними розмірами та енергоспоживанням, що застосовуються в пристроях автоматики і обчислювальної техніки, габарити яких вимірюються в нанометрах (1нм дорівнює одній міліардній частці метра – 10^-9м).

ІМС поділяють на окремі класи за наступними ознаками: