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

1. Свойства материалов 6

2. Конструкционные материалы 10

3. Проводниковые материалы 13

4. Полупроводниковые материалы 20

5. Диэлектрические материалы 32

6. 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):

1. Диэлектрики – материалы, имеющие большое удельное электрическое сопротивление:   10³…10¹⁶ Омм и большую запрещенную зону W_g  3 эВ.

2. Полупроводники – материалы, диапазон удельных электрических сопротивлений которых очень велик и перекрывает собой значения сопротивлений диэлектриков и проводников:   10^-3…10⁸ Омм, ширина запрещенной зоны W_g  3 эВ.

3. Проводники – материалы, имеющие очень маленькое удельное сопротивление:   10^-8…10^-4 Омм, запрещенная зона практически отсутствует.

4. 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.

1. Цели и задачи дисциплины.

2. Роль материалов в ЭТ.

3. Требования к МЭТ.

4. Классификация материалов ЭТ.