- •Оглавление.
- •Раздел I введение в технологию
- •Глава 1
- •Основные понятия и определения
- •§ 1.1. Предмет и содержание курса технологии отраслей промышленности
- •§ 1.2. Связь технологии с экономикой
- •§ 1.3. Понятие о технологических процессах: принципы их классификации
- •§ 1.4. Материальные и энергетические (тепловые) балансы
- •§ 1.5. Понятие о себестоимости и качестве промышленной продукции
- •§ 1.6. Общие положения по технике безопасности и охране труда на промышленных предприятиях
- •Глава 2 сырье, вода и энергия в промышленности § 2.1. Сырье в промышленности
- •Минеральное сырье
- •Растительное и животное сырье
- •Обогащение сырья
- •Комплексное использование минерально-сырьевых ресурсов
- •§ 2.2. Вода в промышленности
- •Промышленная водоподготовка
- •Промышленные сточные воды и их очистка
- •§ 2.3. Роль энергии в технологических процессах
- •Рациональное использование энергии
- •Глава 3 научно-техническая революция и научно-технический прогресс в промышленности § 3.1. Сущность, значение и основные направления научно-технического прогресса
- •§ 3.2. Нтр и технология
- •§ 3.3. Химизация народного хозяйства - важное направление нтп
- •§ 3.4. Нтп в области промышленных материалов
- •§ 3.5. Нтп в области орудий труда. Механизация, автоматизация и роботизация производства
- •§ 3.6. Применение вычислительной техники и асу в технологии
- •§ 3.7. Экологические проблемы нтп
- •Раздел II
- •§ 4.2. Основные закономерности, определения и классификация химических процессов
- •§ 4.3. Понятие о скорости и равновесии химических процессов
- •§ 4.4. Выход продукции в химико-технологических процессах
- •§ 4.5. Общие принципы интенсификации химико-технологических процессов
- •Перспективы развития и совершенствования химико-технологических процессов
- •Глава 5. Высокотемпературные процессы § 5.1. Сущность и значение высокотемпературных процессов
- •Влияние температуры на процессы, идущие в кинетической области
- •Влияние температуры на скорость процессов в диффузионной области
- •Условия, ограничивающие применение высоких температур
- •Типовое оборудование
- •§ 5.2. Тенденции совершенствования высокотемпературных процессов
- •§ 5.3. Высокотемпературные процессы в металлургии
- •Высокотемпературные процессы черных металлов в производстве
- •§ 5.4. Высокотемпературные процессы в производстве строительных материалов
- •§ 5.5. Высокотемпературная переработка топлива
- •Термические процессы переработки нефти и нефтяных фракций
- •§ 5.6. Высокотемпературные процессы в химической промышленности
- •Глава 6 электрохимические процессы § 6.1. Значение и сущность электрохимических процессов
- •Основные закономерности электрохимических процессов
- •§ 6.2. Электролиз водных растворов Электрохимическое производство хлора и едкого натра (каустической соды)
- •Электролиз воды
- •Электрохимическое производство продуктов окисления
- •§ 6.3. Гидроэлектрометаллургия
- •§ 6.4. Электролиз расплавленных сред
- •Свойства расплавленных электролитов
- •Глава 7 каталитические процессы § 7.1. Роль каталитических процессов, основные закономерности и определения
- •§ 7.2. Применение каталитических процессов в промышленности
- •§ 7.3. Производство аммиака
- •§ 7.4. Каталитические процессы нефтепереработки
- •Глава 8 процессы, идущие под повышенным или пониженным давлением § 8.1. Роль давления в технологии
- •§ 8.2. Давление как фактор интенсификации газообразных процессов
- •§ 8.3. Роль давления в жидкофазных и твердофазных процессах
- •Глава 9 биохимические процессы § 9.1. Основные понятия и определения
- •§ 9.2. Применение биотехнологических процессов в промышленности
- •Глава 10 фотохимические процессы
- •Глава 11 радиационно-химические процессы
- •Глава 12 плазмохимические процессы § 12.1. Общие понятия и определения
- •§ 12.2. Виды плазмохимических процессов
- •Глава 13 общие сведения о физических процессах химической технологии § 13.1. Значение физических процессов и их классификация
- •§ 13.2. Виды физических процессов Физико-механические процессы
- •Массообменные процессы
- •Раздел III
- •§ 14.2. Кислоты, щелочи Неорганические кислоты
- •§ 14.3. Минеральные удобрения
- •§ 14.4. Полимеры Общие сведения о полимерах, их строении, свойствах и способах получения
- •Пластмассы, их свойства, значение и применение в народном хозяйстве
- •Химические волокна и их применение в народном хозяйстве
- •Каучуки и резина
- •§ 14.5. Нефтепродукты
- •Глава 15 строительные материалы § 15.1. Общие сведения
- •§ 15.2. Основные виды строительных материалов Природные (естественные) материалы, применяемые в строительстве
- •Керамические материалы
- •Огнеупорные материалы
- •Минеральные вяжущие
- •Бетон, железобетон и строительные растворы
- •Силикатные (автоклавные) материалы
- •Асбестоцементные материалы
- •Стекло и изделия на его основе
- •Теплоизоляционные материалы
- •Глава 16 металлы и сплавы § 16.1. Общие сведения
- •§ 16.2. Методы определения качества металла (сплава)
- •§ 16.3. Термическая и химико-термическая обработка
- •§ 16.4. Черные металлы и сплавы
- •Материалы со специальными свойствами (стали, сплавы)
- •Магнитные материалы
- •Инструментальные материалы
- •§ 16.5. Цветные металлы и их сплавы
- •§ 16.6. Коррозия металлов
- •Классификация коррозионных процессов
- •Электрохимическая коррозия металлов
- •§ 16.7. Защита металлов от коррозии Защита металлов от химической коррозии
- •Экономия на 1 т листа
- •Защита металлов от электрохимической коррозии
- •Технико-экономические показатели и выбор методов защиты
- •Раздел IV
- •Типы производств
- •Типизация технологических процессов
- •Технологичность конструкций изделий
- •Качество изделий
- •Понятие о точности обработки
- •Основные методы и средства контроля качества изделий
- •Шероховатость поверхности
- •Выбор заготовок
- •§ 17.2. Экономическая оценка технологического процесса
- •Глава 18
- •Литье в песчано-глинистые формы
- •Специальные способы литья
- •§ 18.2. Основы технологии производства заготовок методами пластической деформации
- •Формообразование заготовок, изделий из пластмасс и резины методами пластической деформации
- •Формообразование деталей методами порошковой металлургии
- •§ 18.3. Изготовление неразъемных соединений Понятие о неразъемных соединениях. Виды неразъемных соединений
- •Сущность процессов сварки материалов и их классификация
- •Сварка плавлением
- •Огневая резка материалов
- •Сварка давлением
- •Контроль качества сварных соединений
- •Клеевая технология
- •§ 18.4. Обработка конструкционных материалов резанием
- •Обработка на станках-автоматах и полуавтоматах
- •Чистовая обработка наружных поверхностей тел вращения
- •Обработка внутренних поверхностей тел вращения.
- •Обработка плоских поверхностей
- •Обработка фасонных поверхностей
- •Методы изготовления деталей зубчатых зацеплений
- •Обработка резанием неметаллических материалов
- •Обработка заготовок на агрегатных станках
- •§ 18.5. Электрофизические методы обработки
- •Применение ультразвука в промышленности
- •Плазменная обработка материалов
- •Лазерная обработка
- •Глава 19 основные технологические процессы электроники и микроэлектроники § 19.1. Технология изготовления интегральных микросхем
- •Фотолитография в микроэлектронике
- •Нанесение тонких пленок в вакууме
- •Осаждение из газовой фазы
- •§ 19.2. Технология изготовления печатных плат
- •Технологические процессы изготовления пп
- •Субстрактивные методы изготовления печатных плат
- •Технология изготовления многослойных печатных плат
- •Аддитивные методы изготовления печатных плат
- •Печатные платы с многопроводным монтажом
- •Глава 20 технология сборочных процессов § 20.1. Понятие о технологическом процессе сборки и его организационных формах
- •§ 20.2. Контроль и испытание готовых изделий
- •Глава 21 основы технологии строительного производства § 21.1. Роль капитального строительства в развитии народного хозяйства ссср
- •§ 21.2. Строительные работы
- •§ 21.3. Основные направления совершенствования строительства
- •Глава 22 оптимизация технологических процессов § 22.1. Общая постановка задач оптимизации технологических процессов
- •§ 22.2. Методы оптимизации технологических процессов
- •Регрессионный и корреляционный методы анализа при оптимизации технологических процессов
- •Методы планирования эксперимента для оптимизации технологических процессов
Осаждение из газовой фазы
Эта операция происходит в результате химических реакций, происходящих в газовой фазе вблизи поверхностного слоя подложки.
Обычно поверхность является более нагретым телом, чем окружающее пространство, что обеспечивает воз-южность протекания на ней гетерогенных реакций. 1ногда используются и другие способы активизации химических процессов, в том числе тлеющий разряд или ультрафиолетовое излучение.
Различают следующие основные методы осаждения из газовой фазы:
диспропорционирование (эпитаксиальное наращивание), применяемое обычно для выращивания пленки кремния на монокристалле кремния или сапфира. При эпитаксиальном наращивании пленок кремния используют пары иодида кремния. Процесс осуществляется в замкнутой системе или в системах с открытой трубой (рис. 19.4);
полимеризация пленки из паров мономера под действием ультрафиолетового излучения, электронного луча, тлеющего разряда;
использование галогенидов или оксидов осаждаемых металлов. Сущность метода заключается в пропускании над нагретой подложкой водорода, водяного пара (иногда в смеси с аргоном) или галогенида металла (полупроводника). Этим методом осаждают металлы, полупроводники и оксиды;
разложение - пиролитическая реакция, применяемая для получения кремния из силона SiH4, никеля, хрома и диоксида кремния. Метод состоит в том, что в откачанную до давления 1,3 Па вакуумную камеру впускают из другой камеры пары металлоорганического соединения, которое разлагается при соприкосновении с нагретой подложкой. Этот метод требует особого внимания к соблюдению правил техники безопасности.
§ 19.2. Технология изготовления печатных плат
Миниатюризация и микроминиатюризация электронной аппаратуры, повышение ее надежности, необходимость механизации и автоматизации производства привели к разработке и широкомасштабному производству печатных плат (ПП).
Электрические проводники печатной платы представляют собой металлические полоски, прочно прикрепленные к поверхности гибкого или жесткого изоляционного основания, которые служат для электрического соединения деталей и сборочных единиц, размещенных на изоляционной плате.
Печатный монтаж в сравнении с обычным объемным монтажом имеет следующие преимущества:
объединение электро- и радиоэлементов и электромонтажа в единую конструктивную единицу;
возможность автоматизировать процессы монтажа элементов и контроля правильности соединений на ПП, что обеспечивается расположением элементов в одной плоскости и наличием единого шага координационной
сетки на плате;
осуществление интегрального технологического процесса, благодаря чему заменой оснастки или управляющих программ можно изготовлять различные схемы без переналадки технологического оборудования;
сокращение времени изготовления и экономия материалов;
повышение надежности и механической стабильности сборочных единиц.
Печатным платам, особенно многослойным, присущ по сравнению с объемным монтажом ряд недостатков: трудность внесения изменений; большое время разработки; трудоемкость изготовления при макетировании приборов и их блоков; ограниченная ремонтопригодность.
Обычно прибор, в котором используются сборочные единицы на ПП, состоит из стойки, в которой расположены отдельные блоки, соединенные с помощью кабелей, жгутов шлейфов из проводов и т. п. Стойка состоит из профильных шин, соединенных с помощью сварки, резьбовых соединений или другими способами. В качестве кожуха (корпуса) используют панели из металла либо пластмасс. Элементы индукции и регулировки выводятся на переднюю или заднюю панель. Блоки закрепляются на неподвижных или вращающихся рамах, а также на выдвижных шасси.
Экономика производства изделий электронной техники требует разделения блоков на небольшие, отдельно изготовляемые и проверяемые сборочные единицы. Наиболее распространенной конструкцией сборочных единиц является сменная ячейка с разъемом — типовой элемент замены (ТЭЗ). Она состоит из ПП, на одной стороне которой установлены электро- и радиоэлементы.
В настоящее время для изготовления ПП применяют различные схемы технологических процессов в зависимости от используемого оборудования и т. д. Несмотря на многообразие технологических процессов их можно разделить на две группы: субстрактивные и аддитивные.
К субстрактивным относятся все технологические процессы, с помощью которых структура электромонтажа ПП изготовляется на предварительно металлизированных диэлектрических основаниях путем стравливания ненужных участков металлического покрытия.
Аддитивные и полуаддитивные процессы базируются на наращивании на определенных участках диэлектрического основания металлического покрытия. Из-за возможности достижения высокой плотности монтажа в настоящее время они получают все большее распространение.
Материалы для печатных плат
Для ПП, изготовляемых субстрактивными методами, используют различные диэлектрики с наклеенной медной фольгой. Фольгированные диэлектрики должны удовлетворять всем требованиям эксплуатации электронной аппаратуры. Сила сцепления металлической фольги с изоляционным основанием должна обеспечивать длительную эксплуатацию ПП. Клеевой слой не должен нарушиться при трехкратном кратковременном воздействии расплавленного припоя. Диэлектрик должен обладать химической устойчивостью по отношению к средам, воздействующим на него в процессе производства ПП, иметь высокую механическую прочность при относительно малых толщинах, обладать малой величиной диэлектрических потерь, минимальной диэлектрической проницаемостью и хорошим сопротивлением изоляции.
В настоящее время в производстве ПП используются материалы, которые можно в зависимости от типа применяемого наполнителя подразделить на три основные группы: фольгированные гетинаксы; фольгированные стеклопластики; фольгированные диэлектрики на основе тканей из синтетических волокон и тканей.
Фольгированный гетинакс был первым в нашей стране материалом для ПП, и до настоящего времени он используется при изготовлении бытовой аппаратуры. Выпускаются гетинаксы марок ГФ-1-П и ГФ-2-П (цифра обозначает односторонний или двусторонний фольгированный материал). Гетинакс применяют для изготовления ПП, работающих в диапазоне температур от — 60 до + 100°С. Он не предназначен для эксплуатации приборов в условиях повышенной влажности, так как обладает значительным влагопоглощением.
Фол ьгирован н ые стеклопластики (стеклотекстолит) имеют по сравнению с гетинаксом более высокие эксплуатационные характеристики. Они выпускаются следующих марок: СФ-1, СФ-2 и др. При производстве ПП пплуаддитивным методом используются стеклотексто-литы марки СЛОФАДТ и СТЭК-1,5.
Тонкие фольгированные диэлектрики марок ФДТ, ФДМ, ФДМЗ, ФДМТ были разработаны для гибких шлейфов и многослойных печатных плат (МПП). Основным материалом для МПП в настоящее время является диэлектрик ФДМТ. Связующее этого диэлектрика поддается травлению в плавиковой кислоте, что позволяет очищать торец меднрй фольги от наволакивания после сверления отверстия.
В последнее время при производстве гибридных интегральных микросхем и микросборок, а также плат небольших размеров (диаметром до 30 мм) стали использовать полиамидную пленку, металлизацию которой аддитивным методом можно осуществлять напылением в вакууме.