Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение
высшего профессионального образования
«Омский государственный технический университет»
Материалы электронной техники
Учебное пособие
Омск 2013
УДК 621.396.002 (075)
ББК 31.23Я73
Х 14
Рецензенты:
В.С. Щербаков, д-р технических наук, профессор, Сибирская государственная автодорожная академия;
Ю.Н. Стенькин, канд. химических наук, Омский филиал института физики полупроводников СО РАН
Х 14 Материалы электронной техники: учебное пособие / А.М. Хадыкин, Д.Б. Пономарев.- Омск: Изд-во ОмГТУ, 2013.- 62 с.
Изложены структура и содержание дисциплины «Материалы электронной техники», даны методические указания по самостоятельному изучению курса. Представлены вопросы для самопроверки, а также рекомендуемая литература.
Предназначено для самостоятельной работы студентов всех форм обучения по направлению подготовки бакалавров 210100.62- Электроника и наноэлектроника.
© Омский государственный
технический университет, 2013
Содержание
стр.
Введение 4
Свойства материалов 6
Конструкционные материалы 10
Проводниковые материалы 13
Полупроводниковые материалы 20
Диэлектрические материалы 32
Магнитные материалы 46
Приложения 56
Библиографический список 61
Введение
Содержание: цели и задачи дисциплины. Роль материалов в обеспечении качества функционирования электронной техники. Требования к материалам. Классификация. Состав и структура дисциплины.
Литература [1,3,6,7]
Современная электронная техника своим совершенствованием и развитием обязана материалам электронных средств (МЭС). Именно материалы являются основой многих, если не большинства, технических решений при создании электронных средств (ЭС). Практика постоянно требует материалы с всё более слаженным сочетанием свойств. В настоящее время номенклатура материалов составляет несколько десятков тысяч наименований. Поэтому существует проблема выбора материала. Её можно осуществить зная их свойства и выполнив определенные эксперементы. Почти каждая организация электронной техники имеет службы, занимающиеся контролем к испытаниям материалов. Любое ЭС – это целесообразно организованная система, состоящая из изделий электронной техники (ИЭТ), элементной базы (ЭБ) и несущих конструкций и, как следствие, большого многообразия материалов электронной техники (МЭТ).
Целью изучения дисциплины является формирование знаний, умений и навыков по обоснованию и выбору материалов для различных условий эксплуатации и производства электронной техники (ЭТ).
Основными задачами дисциплины являются сбор и анализ исходных данных для выбора материалов при проектировании деталей, узлов и модулей ЭС с учетом условий эксплуатации, анализ научно-технической информации, отечественного и зарубежного опыта по тематике проекта, оценка и учет свойств МЭТ. Важнейшим требованием к любому материалу является его технологичность, которая рассматривается с двух позиций: технологичность получения самого материала и технологичность процессов формообразования из него деталей, ЭБ и ИЭТ.
Классификация МЭТ осуществляют по их поведению в электромагнитном поле. Выделяют четыре группы (класса):
Диэлектрики – материалы, имеющие большое удельное электрическое сопротивление: 103…1016 Омм и большую запрещенную зону Wg 3 эВ.
Полупроводники – материалы, диапазон удельных электрических сопротивлений которых очень велик и перекрывает собой значения сопротивлений диэлектриков и проводников: 10-3…108 Омм, ширина запрещенной зоны Wg 3 эВ.
Проводники – материалы, имеющие очень маленькое удельное сопротивление: 10-8…10-4 Омм, запрещенная зона практически отсутствует.
Магнитные материалы – материалы, у которых диапазон сопротивлений большой, но для них главное – концентрирование магнитных силовых линий в материале и высокая магнитная проницаемость – .
Кроме вышеприведенных групп МЭТ в изделиях электронных средств существенное значение имеют конструкционные материалы (КМ). КМ используются для создания несущих конструкций ИЭТ и изделий ЭС.
Их подразделяют на металлические и неметаллические материалы. Металлические КМ, используемы в ЭС, - это стали и сплавы цветных металлов. Неметаллические КМ: полимерные материалы, неорганические стекла, стеклокерамические материалы (ситаллы), керамические, композиционные материалы и другие.
Дисциплина «Материалы электронной техники» ведется в 5 и 6 семестрах учебного плана. Распределение часов учебной работы представлено ниже.
Вид занятий |
Всего час., зач.ед. |
Семестры | |||||||
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 | ||
Всего аудиторных занятий |
68 |
|
|
|
|
32 |
36 |
|
|
Лекции |
34 |
|
|
|
|
16 |
18 |
|
|
Практические занятия |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Лабораторные работы |
34 |
|
|
|
|
16 |
18 |
|
|
Самостоятельные работы |
76 |
|
|
|
|
60 |
16 |
|
|
Курсовой проект |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
РГР |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Домашнее задание |
10 |
|
|
|
|
10 |
|
|
|
Проработка лекций |
66 |
|
|
|
|
50 |
16 |
|
|
Часы на экзамен |
36 |
|
|
|
|
|
36 |
|
|
Вид аттестации за семестр |
|
|
|
|
|
Зач. |
Экз. |
|
|
Вопросы для самопроверки.
Цели и задачи дисциплины.
Роль материалов в ЭТ.
Требования к МЭТ.
Классификация материалов ЭТ.