ПРОГРАММА ДИСЦИПЛИНЫ В.Нx

Правительство Российской Федерации
Федеральное государственное автономное образовательное учреждение
высшего профессионального образования
"Национальный исследовательский университет
"Высшая школа экономики"
Московский институт электроники и математики Национального
исследовательского университета «Высшая школа экономики»
Факультет Электроники и телекоммуникаций
Программа дисциплины
Физические основы технологических процессов
для направления 221400.62 Управление качеством
Специализация «Управление качеством в производственно-технологических системах»
подготовки бакалавра.
Автор программы: Кеменов В.Н..,д.т.н., профессор, vkemenov@hse.ru
Одобрена на заседании кафедры “Электроника и наноэлектроника»
Зав. кафедрой Петросянц К.О.
«___»____________ 2012 г
Рекомендована секцией УМС
Председатель
«___»____________ 2012 г
Утверждена УС факультета Электроники и телекоммуникаций
Ученый секретарь __________________
Москва, 2012
«___»_____________2012 г.
Настоящая программа не может быть использована другими подразделениями
университета и другими вузами без разрешения кафедры-разработчика программы
1
Область применения и нормативные ссылки
Настоящая программа учебной дисциплины устанавливает минимальные требования к
знаниям и умениям студента и определяет содержание и виды учебных занятий и
отчетности.
Программа предназначена для преподавателей, ведущих данную дисциплину, учебных
ассистентов и студентов направления 221400.62 Управление качеством, специализации
«Управление качеством в производственно-технологических системах» подготовки
бакалавров, изучающих дисциплину «Физические основы технологических процессов».
Программа разработана в соответствии с:
.
ФЕДЕРАЛЬНЫЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ОБРАЗОВАТЕЛЬНЫЙ СТАНДАРТ
ВЫСШЕГО ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ ПО НАПРАВЛЕНИЮ
ПОДГОТОВКИ 221400 УПРАВЛЕНИЕ КАЧЕСТВОМ
КВАЛИФИКАЦИЯ (СТЕПЕНЬ) БАКАЛАВР
(в ред. Приказов Минобрнауки РФ от 18.05.2011 N 1657,
от 31.05.2011 N 1975);
. Образовательной программой 221400.62 Управление качеством
Рабочим учебным планом университета по направлению 221400.62 «Управление
качеством» подготовки бакалавра, утвержденным в 2012г.
2
Цели освоения дисциплины
Целями освоения дисциплины «Физические основы технологических процессов»
являются: изучение теоретических и прикладных основ достижений в области высоких
технологий производства изделий электронной техники.
3.Компетенции обучающегося, формируемые в результате освоения дисциплины
В результате освоения дисциплины студент должен:
•
Знать: Физические основы основных технологических процессов электроники и
микроэлектроники, относящихся к достижениям элементов пятого технологического
уклада. Методологию многокритериального выбора. Тенденции развития электронной
техники в промышленно развитых странах. Ключевые задачи стратегии инновационного
развития России.
•
Уметь: Производить расчеты основных характеристик технологических систем.
Формировать элементную базу проектируемого оборудования и осуществлять выбор
оборудования с учетом экологических ограничений на энерго-и материалопотребление.
Применять модели оценки технического уровня оборудования. Решать задачи
многокритериального уровня оценки конкурентоспособности оборудования.
•
Владеть: Методами оценки технического уровня элементной базы и оборудования
высоких технологий микроэлектроники. Методами выбора элементной базы и
конструкционных материалов при проектировании вакуумно-технологического
оборудования. Методами работы и проведения экспериментов на современном
оборудовании.
В результате освоения дисциплины студент осваивает следующие компетенции:
ОК-10,12, 14. ПК- 1,2,3,4, 5,8, 9,10, 11,17.
4
Место дисциплины в структуре образовательной программы
Б.2. Вариативная часть. Анализ состояния и тенденций развития электронной техники в
промышленно развитых странах. Понятие жизненного цикла технологического уклада и
основные преимущества современного пятого технологического уклада. Базовые знания
курса общей физики и химии по вопросам молекулярно-кинетической теории газов,
фазовых переходов, конденсированного состояния твердого тела, метрологии, материалов
электронной техники. Понимание, что высокие вакуумные технологии явились одним из
определяющих факторов интенсивного развития электроники в мире, что применение
электронно-ионных технологий, использующих энергетические потоки электронов, ионов,
плазмы, нейтральных атомов позволили создать новое поколение оборудования,
обладающего наивысшей точностью и эффективностью в микроэлектронном
производстве. Освоение методики прогнозирования изменений показателя технического
уровня элементной базы оборудования высоких технологий с целью определения момента
времени для своевременного принятия решений по модернизации техники. Необходимо
уметь производить оценку конкурентоспособности элементной базы и оборудования
высоких технологий с учетом требований рыночной экономики. Данная дисциплина
является предшествующей для изучения физических основ электроники, основ
технологии электронной компонентной базы, методов исследования материалов и
структур электроники, основ инженерного творчества.
5. Объем дисциплины и виды учебной работы
Вид учебной работы
Всего часов
Семестры
Аудиторные занятия(всего)
Лекции
Практические занятия
Лабораторные работы
Самостоятельная работа (всего)
Расчетно-графические работы
90
54
18
18
54
4
4
4
4
4
Вид итогового контроля
Вид промежуточной
аттестации- зачет
Общая трудоемкость
экзамен
Контрольные работы,
решение задач
144
4
6. Содержание дисциплины
6.1 Содержание разделов дисциплины
6.1.1 Введение. Жизненные циклы технологических укладов.
История развития пяти технологических укладов. Классификация технологий:
машиностроительные, информационные, телекоммуникационные, инновационные
технологии. Типы потребителей технологий. Десять технологий будущего. Ключевые
задачи стратегии инновационного развития России.
6.1.2. Основы вакуумной техники. Физические процессы в вакууме. Конструкционные
материалы в вакуумном машиностроении.
Основные сведения из молекулярно-кинетической теории. Основное уравнение
вакуумной техники. Получение вакуума. Общая характеристика вакуумных насосов:
насосы объемного типа, молекулярные, пароструйные, геттерные и криогенные насосы.
Избирательная откачка газовых компонент. Измерение вакуума: механические и
гидростатические преобразователи, тепловые, ионизационные и магнитные
преобразователи. Магнитные, резонансные и времяпролетные газоанализаторы,
течеискатели. Общие требования к металлам и сплавам для вакуумного машиностроения.
Особенности применения металлов и сплавов, работающих в вакууме. Медь и ее сплавы.
Никель и его сплавы. Низкоуглеродистые стали. Коррозионно-стойкие стали.
Прецизионные сплавы. Неметаллические материалы.
6.1.3. Использование вакуума в оборудовании высоких технологий электронной техники.
Использование вакуума в современных технологиях. Факторы, отрицательно влияющие
на качество и возможность выполнения прецизионных процессов. Системы защиты
технологических сред от попадания паров рабочей жидкости со стороны форвакуумных и
высоковакуумных средств получения вакуума. Необходимость поддержания постоянства
газового состава. Установки периодического и непрерывного действия. Процессы
индивидуальной обработки. Чистые комнаты. Вакуумно-технологическое оборудование в
номенклатуре ведущих зарубежных фирм.
6.1.4 Физические основы вакуумных технологий.
Анализ состояния и тенденций развития электронной техники в промышленно развитых
странах. Требования к эксплуатационным параметрам процессов высоких вакуумных
технологий микроэлектроники. Физические основы технологических процессов
плазмохимического травления, химического осаждения из газовой фазы при низких
давлениях, реактивно-ионного травления, ионной имплантации. Особенности физических
процессов проведения технологических операций эпитаксии при пониженном давлении,
ионно-лучевого травления, магнетронного распыления.
6.1.5. Модель оценки эволюционного изменения показателя технического уровня
элементной базы оборудования высоких технологий.
Задача оценки. Технический уровень. Методы экспертных оценок. Три класса параметров
технологических процессов: эксплуатационные, экономические и конструктивные.
Иерархическая двухуровневая система выбора. Весовые коэффициенты. Оптимизация по
Парето. Обеспечение реализации метода.
6.1.6. Метод оценки конкурентоспособности оборудования высоких технологий.
Критерии конкурентоспособности: технический уровень, качество, цена. Проблема
многокритериальности. Постановка задачи многокритериального выбора по обобщенному
критерию. Этапы выбора. Стратегия и тактика. Использование графоаналитической
модели. Учет многообразных факторов, влияющих на принятие решений.
6.2 Разделы дисциплины и междисциплинарные связи с обеспечиваемыми
(последующими) дисциплинами.
№
п/п
Наименование
обеспечиваемых (последующих)
дисциплин
№№ разделов данной
дисциплины, необходимых для
изучения обеспечиваемых
дисциплин
1
1
2
3
4
5
Методы исследования материалов и
структур электроники
6.1.4
2
Техника физического эксперимента
6.1.3
6
Основы инженерного творчества.
3
6.1.1
6.1.6
.
6.1.2
6.1.5
Детали машин и основы
конструирования.
4
6.Лабораторный практикум
№
п/п
№ раздела
дисциплины
Наименование лабораторных работ
1
2
3
4
6.1.3
6.1.3
6.1.3
6.1.4
Механические вакуумные насосы
Диффузионный пароструйный насос
Турбомолекулярный насос
Измерение парциальных давлений
Трудоемкость
(часы/зачетные
единицы)
4,5
4,5
4,5
4,5
7.Примерная тематика курсовых проектов (работ) нет
8. Учебно-методическое и информационное обеспечение дисциплины:
а) основная литература
1. Розанов Л.Н. Вакуумная техника, М., «Высшая школа», 2007, 391 стр.
2. Микони С.В. Многокритериальный выбор на конечном множестве альтернатив. –СПб.:
Лань, 2009,272 стр.
3. «Вакуумная техника», справочник, Машиностроение,2009, 450 стр.
б) дополнительная литература
1. Шешин У.Л. Вакуумная технология, Интелект,2009,.
2.Кеменов В.Н. Реализация системного подхода при проектировании вакуумных систем
оборудования высоких технологий. «Вакуумная техника и технология». Т.9. №4 1999.
в) программное обеспечение
Проектирование вакуумных систем, МИЭМ,2000.
г) базы данных, информационно- справочные и поисковые системы
rvs.insoft,ru
iuvsta.org
д) рекомендуемая литература для самостоятельной работы
1.Козлов В.Н. Системный анализ, оптимизация и принятие решений. Учебное пособие.М.:Проспект, 2010.
2.Борисов В.П. Вакуум от натурфилософии до диффузионного насоса. М., «Интелвак»
2001
3.Кеменов В.Н., Борисов В.П., Маклаков А.А. Вакуумная техника в электронной
промышленности. «Электронная промышленность» вып.7, 1984.
9. Материально-техническое обеспечение дисциплины:
лаборатория вакуумной техники.
10. Методические рекомендации по организации изучения дисциплины :
В интерактивных формах проводятся 18 часов практических занятий. Проводимые на
практических занятиях контрольные работы основаны на теоретическом материале
лекций. Обсуждение проводится в виде конференции.
Автор программы
Эксперты:
_________
проф.,д.т.н. Кеменов В.Н.
___________