Введение. Общие понятия. Определения

ЭВС должно быть материализовано, в этом случае это будет готовый материальный продукт. Следовательно, любое ЭУ является продуктом синтеза (синтез – объединение, сочетание, составление). В частности ЭУ как правило синтезируется на основе элементной базы + несущие конструктивы + технология.

Элементная база – это совокупность компонентов, выполняющих электрические функции. Входят компоненты: дискретные единичные, дискретные полупроводниковые приборы, (диоды, транзисторы – активные элементы), интегральные схемы и прочие компоненты и узлы.

Т.е. компоненты – это то, что можно сныть и заменить в любом устройстве.

Элементом будем называть часть конструктива ЭУ, которую нельзя снять и заменить (корпус, выводы).

Под конструктивом будем понимать любую конструктивную единицу ЭУ.

Несущие конструктивы это то, что механически и электрически объединяет компоненты и прочие узлы (реле). Кроме этих функций НК могут выполнять и другие функции: теплоотвод, защита от внешних воздействий.

Технология в общем виде понимается как реализация алгоритма синтеза ЭУ. Это же можно отнести и к технологическому процессу.

Процесс – это последовательная смена состояний в развитии или изготовлении чего-либо. Конкретнее, технологический процесс представляет собой совокупность методов и способов получения из сырья, материалов, полуфабрикатов и т. д. готовые изделия.

Метод – характеризует теоретические принципы реализации чего-либо.

Способ – техника реализации.

Элементная база показывает технический уровень развития ЭУ и определяет их функциональные возможности, а также пределы архитектурной сложности.

В основе функционирования ЭВС лежит триада свойств:

· Нелинейность;

· Усиление;

· Память.

1-ое свойство характеризует способность изменять характер сигнала для преобразования информации (качественнее).

2-ое свойство необходимо для восстановления затрачиваемой при этом энергии.

3-ье свойство необходимо для накопления и хранения информации.

Материализация ЭУ немыслима без материалов.

Вещество – это простейший вид материи, который обладает ненулевой массой покоя.

Материал – это вещество, либо совокупность веществ определённого происхождения и назначения.

Технологическая среда в общем представлении, представляет собой условия реализации синтеза.

Более детальный анализ позволяет точнее сформулировать понятие ТС. В частности ТС – это совокупность технологических материалов (основных и вспомогательных) и воздействий, направленных на синтез ЭУ.

Материалы в микроэлектронике разделяют на конструкционные и технологические.

Конструкционные материалы – это исходные материалы, которые в процессе синтеза могут видоизменяться (приобретать новые свойства), либо сохранять своё свойство, но они всегда остаются в составе готовой конструкции ЭУ.

Технологические материалы: основные и вспомогательные.

Основные ТМ – это те, которые количественно и (или) качественно влияют на синтез ЭУ и могут оставаться либо не оставаться в составе готовой конструкции ЭУ.

Вспомогательные ТМ – это те, которые ни количественно, ни качественно не влияют на синтез объекта, но в процессе синтеза контактируют с ним.

Под защитной средой (ЭС) следует понимать совокупность технологических материалов и (или) воздействий, направленных на стабилизацию условий синтеза и (или) синтезированного объекта, ЭС может существовать в составе ТС и (или) процессе синтеза и эксплуатации. Кроме ТС и ЗС различают ВС и ПС, а также ОС. Их взаимодействие можно представить графически.

Под ВС будем понимать условие эксплуатации изделия, сюда входит биосфера и космос. В составе ВС может существовать и ОС для изделия если между ними имеется граница раздела, т. е. корпус.

Под окружающей средой (ОС) изделия можно понимать замкнутое производство, внутри которого существует изделие.

Производственной средой (ПС) принято называть ограниченные производственные строения, объём помещения, предназначенными для организации синтеза изделия.

ПС может в своём составе содержать также ТС. И в ПС могут говорить об ОС для изделия. Т. е. всякая среда с которой соприкасается объект вне синтеза или после синтеза, а также на этапе эксплуатации будет его ОС. Разница только в том, что во ВС окружающая объект среда имеет смежную материальную границу, а в ПС этой границы может не быть.

Для создания надёжных изделий всегда необходимо учитывать характеристики каждой из сред и возможное влияние этих сред на объект производства и его эксплуатационные характеристики. Если ВС характеризуется набором природных параметров, которые изменить невозможно, то ПС и ТС управляемы, тоже относится и к ЗС.

Потребность в дисциплине (её значимость)

Т. к. технологический процесс – это материализация алгоритма синтеза (под процессом понимают последовательную смену состояния объекта; а ТМ является основой этой материализации), то невозможно представить синтез объекта без ТС. В общем виде ТП можно представить как совокупность исходных объектов + ТС + конечный объект.

С другой стороны, на сегодня изделия продолжают миниатюризироваться. Движущей силой прогресса в МЭ является постоянный конфликт между технологией и схемотехникой. Если технология обеспечивает организацию синтеза, то схемотехника организует процесс обработки информации, принципы функционирования которых во многом опирается на элементарную базу.

1. Кризис между требованиями схемотехники и существующей технологии всегда реализуется путём появления новых технологий. Кроме того, в технологии существуют свои ограничения, так например, физические свойства традиционных материалов ограничивают функциональные возможности устройств и расширить возможности схемотехники можно только варьированием ТС. Примером тому может служить радиационное легирование кремния.

2. Целенаправленное исследование ТС для обеспечения прецизионного управления синтезом (всегда параметрами ТС легче и точнее управлять, следовательно, воздействие их на объект легче исследовать и контролировать, но для этого нужно знать природу воздействия ТС на объект, т. е. физико-химическое взаимодействие материалов).

3. ТС необходимы для получения новых материалов доже на основе известного сырья, причём зная характер воздействия ТС на конструкционные материалы, можно из одних и тех же исходных веществ получать разные, с точки зрения целевого назначения, конструкционные материалы и структуры (биоматериалы, получение полимеров со сверх проводимостью, получение кевлара).

4. С прогрессом в МЭ ремонтопригодность изделий становится не целесообразной и слишком дорогой, поэтому потребителю нужна не ремонтоспособность, а надёжность. В этой связи надёжность нужно закладывать а технологию. Наиболее благоприятной основой является ТС, т. е. технологический процесс должен быть организован так, чтобы изделия содержащие дефекты или другие причины возможных отказов не поступало в составе готовой продукции.

Дата добавления: 2014-01-07