Программа вступительного испытания в магистратуру в форме экзамена по направлению



Скачать 141.54 Kb.
Дата22.04.2013
Размер141.54 Kb.
ТипПрограмма



ПРОГРАММА
вступительного испытания в магистратуру в форме экзамена
по направлению


211000.68 Конструирование и технология электронных средств
Содержание программы
1. Материаловедение и материалы электронных средств

Основные сведения о строении материалов и их классификация.

Основные характеристики и классификация проводников. Проводящие и резистивные материалы. Резистивные элементы. Электрофизические свойства проводников.

Полупроводниковые материалы.

Принципы технологии производства полупроводников различного вида. Зависимость совершенства структуры и физических свойств от технологии производства материала. Особенности структуры монокристаллов и эпитаксиальных слоев.

Собственные и примесные полупроводники, их основные параметры.

Функции диэлектрических материалов в устройствах электронных средств (ЭС). Требования, предъявляемые к диэлектрическим материалам.

Явление поляризации в диэлектриках, мгновенные и замедленные виды поляризации.

Основные свойства и параметры диэлектриков: объемная и поверхностная электропроводность, диэлектрическая проницаемость, диэлектрические потери и электрическая прочность диэлектриков. Влияние структуры, температуры и частоты внешнего поля на основные параметры диэлектрика.

Керамические диэлектрики. Состав, свойства, применение.

Стеклообразные и стеклокристаллические диэлектрики. Структура, свойства, классификация. Стекловолокна, световоды. Органические твердые диэлектрики. Неполярные и полярные материалы. Термореактивные смолы. Композиционные пластмассы с порошковыми, волокнистыми и листовыми наполнителями.

Активные диэлектрики. Сегнетоэлектрики. Основные электрофизические параметры, температурные и частотные зависимости. Использование сегнетоэлектриков в СВЧ-диапазоне.

Пьезоэлектрики.

Пироэлектрики и электреты. Структура, основные свойства и применение.
2. Физические основы микроэлектроники

Основные этапы развития квантовых представлений. Волновые свойства частиц, длина волны де Бройля. Принцип неопределенности Гейзенберга.

Волновая функция, уравнение Шредингера, квантование энергии. Движение частицы в одномерной, бесконечно глубокой потенциальной яме. Прохождение частицы через потенциальный барьер.

Распределение Ферми-Дирака.

Основные приближения зонной теории твердого тела. Идеальная кристаллическая решетка, трансляционная симметрия. Волновая функция электрона в периодическом поле, теорема Блоха. Квазиимпульс, зоны Бриллюэна.

Понятие об энергетических зонах. Зонная структура диэлектриков, полупроводников и металлов. Закон дисперсии, эффективная масса носителей, электроны и дырки. Динамика электрона в идеальной кристаллической решетке.


Механизмы рассеяния носителей заряда. Электрон-фононное рассеяние, рассеяние на ионизированных атомах примеси. Температурная зависимость подвижности носителей. Температурная зависимость удельной электропроводности металлов.

Статистика электронов и дырок в полупроводниках.

Концентрация электронов и дырок в зонах. Невырожденные полупроводники. Собственные полупроводники, условие электронейтральности, положение уровня Ферми, равновесная концентрация носителей заряда.

Примесные полупроводники, равновесная концентрация носителей заряда в области истощения примесных атомов, положение уровня Ферми. Равновесная концентрация носителей заряда при низких температурах, положение уровня Ферми.

Процессы рекомбинации в полупроводниках. Равновесные и неравновесные носители заряда. Понятие о квазиуровнях Ферми. Скорость генерации, рекомбинации и время жизни свободных носителей заряда.

Различные типы процессов рекомбинации. Рекомбинация зона-зона, время жизни свободных носителей.

Рекомбинация через примеси и дефекты. Стационарные состояния. Большой уровень возбуждения, малый уровень возбуждения, времена жизни свободных носителей. Поверхностная рекомбинация.

Уравнение баланса носителей в полупроводнике. Диффузионная и дрейфовая составляющие тока. Соотношения Эйнштейна. Уравнение непрерывности и уравнение диффузии. Уравнение непрерывности с учетом дрейфового тока, генерации и рекомбинации носителей заряда.

Релаксация фотоиндуцированных носителей заряда. Инжекция носителей через поверхность образца.

P-n переход, обедненный слой, контактная разность потенциалов.

Энергетические диаграммы p-n перехода в равновесном и неравновесном состоянии.
3. Физико-химические основы технологии электронных средств

Термодинамические основы технологических процессов. Энтропия. Закон сохранения энергии в открытых системах. Типы термодинамических процессов. Термодинамические функции. Термодинамические свойства растворов. Термодинамика образования жидких и твердых растворов. Фазовое и химическое равновесие.

Управление фазовыми превращениями вещества. Давление пара веществ. Равновесие жидкой и твердой фаз в однокомпонентной и бинарной системах.

Диаграммы плавкости вещества.

Управление химическими превращениями веществ. Закон действия масс и константы химического равновесия. Температурная зависимость констант химического равновесия. Управление химическими реакциями. Газотранспортные химические реакции. Термодинамические свойства электролитов. Процессы в электрохимических системах.

Кинетические и диффузионные процессы. Кинетика химических реакций. Законы диффузии. Граничные и начальные условия. Диффузионные задачи на введение и удаление вещества.

Физико-химические основы зарождения и роста новой фазы в виде тонких пленок в технологических процессах. Термодинамика образования зародышей пленки. Критический радиус и критическая энергия зародыша. Способы образования критических и закритических зародышей. Механизм формирования тонкопленочной структуры в вакууме. Силы связи атомов с поверхностью, поверхностная миграция адсорбированных частиц.
4. Схемотехника электронных средств

Усилительные устройства. Описание усилительных устройств. Амплитудные и фазовые характеристики. Устойчивость усилителя. Усилительные каскады на биполярных и полевых транзисторах. Типовые схемы, методика термостабилизации, эквивалентные схемы. Методики расчета. Эмиттерный и истоковый повторитель. Дифференциальный усилитель. Оконечные усилители мощности. Многокаскадные усилители Виды межкаскадных связей.

Операционные усилители. Принципы построения, структурная схема типового операционного усилителя. Построение функциональных преобразователей на основе операционного усилителя.

Источники вторичного электропитания непрерывного и импульсного действия. Особенности построения стабилизаторов напряжения и тока.

Способы представления логических функций; алгебраическая форма записи (дизъюнктивная и конъюнктивная формы ), таблицы истинности. Взаимное преобразование логических функций, логические элементы. Переход от логических функций к структурным схемам и обратно. Классификация логических устройств.

Минимизация структуры логических устройств. Общие принципы минимизации.

Типовые комбинационные логические устройства: шифраторы, дешифраторы, мультиплексоры, демультиплексоры, цифровые компараторы, преобразователи кода – назначение, структура построения, основные свойства и характеристики.

Последовательностные логические устройства Типы триггеров. Триггеры с комбинированными входами. Синтез последовательностных устройств. Методы синтеза цифровых автоматов. Функциональные узлы последовательностных логических устройств: счетчики ,регистры .Сумматоры.

Базовые логические элементы (ТТЛ, ЭСЛ, И2Л, на МДП транзисторах), схемотехника, разновидности, основные характеристики, принципы работы и построения структуры.

Полупроводниковые запоминающие устройства: схемотехника базовых запоминающих ячеек, принципы работы и изготовления, методы программирования и репрограммирования.

Логические устройства с программируемыми характеристиками.

Аналого-цифровые и цифро-аналоговые преобразователи Типовые схемы построения, основные параметры и характеристики.
5. Основы проектирования электронных средств
Виды внешних воздействий на электронную аппаратуру.

Общие технологические и конструктивные требования к ЭС. Частные требования к конструкции ЭС. Уровни разукрупнения конструкций ЭС.

Стадии разработки ЭС. Техническое предложение, эскизный проект, технический проект, рабочее проектирование.

Единая система конструкторской документации – ЕСКД. Виды и комплектность конструкторской документации. Правила выполнения конструкторских документов. Использование вычислительной техники при разработке конструкторских документов.

Эргономические требования и принципы гармонизации формы ЭС.

Факторы взаимодействия в системе «человек-машина». Общие эргономические требования в системе «человек-машина». Принципы пространственной компоновки ЭС. Геометрическая компоновка ЭС.

Базовые несущие конструкции (БНК) ЭС различных структурных уровней. Конструктивные особенности БНК для различных носителей. Математические основы построения рядов БНК. Системы базовых несущих конструкций. Унификация БНК. Материалы, используемые при проектировании БНК.

Классификация методов межсоединений по структурным уровням ЭС. Контактирование неразъемное, ограничено разъемное, разъемное. Печатные и объемные соединения. Проектирование объемного монтажа. Использование пакетов прикладных программ при автоматизации проектирования печатного и объемного монтажа. Использование волоконно-оптических систем передачи в качестве межсоединений в ЭС.

Защита ЭС от воздействия окружающей среды Виды герметизации: полная, частичная, комбинированная. Конструкции разъемных уплотнительных стыков.


Защитные покрытия, их классификация и основные характеристики. Виды и материалы покрытий.

Вибро- и удароустойчивость. Основные характеристики вибрационных и ударных нагрузок. Расчет собственной частоты простейших конструкций. Амортизация ЭС. Характеристики основных типов амортизаторов

Электромагнитная совместимость и защита ЭС от помех. Характеристика электромагнитной обстановки функционирования ЭС.


Помехи, возникающие при электрических соединениях частей ЭС «длинными» и «короткими» линиями связи.

Наводки по цепям питания и методы их уменьшения. Использование экранов для защиты элементов ЭС от электромагнитных помех.
6. Основы технологии электронных средств

Основные понятия и определения в теории и практике производственных технологий. Виды технологических процессов. Этапы разработки технологических процессов.

Технологические процессы производства электронных модулей ЭС.

Классификация печатных плат (ПП), области применения, материалы. Конструктивно-технологические особенности ПП, классы точности и плотности монтажа. Технологические задачи производства ПП.

Способы получения рисунка и проводящего рисунка ПП, их характеристика.

Синтез операций и методов при изготовлении многослойных ПП (МПП). Пути повышения плотности монтажа в МПП.

Влияние материалов (диэлектрик, фольга, резисты) и типовых операций (механическая и химическая обработка, осаждение и оплавление; нанесение рисунка) на качество ПП. Точностной расчет проводящего рисунка ПП с учетом технологических ограничений.

Перспективы развития производства ПП: новые материалы, повышение точности и плотности монтажа, перспективные методы изготовления. Технологические процессы изготовления рельефных, гибко-жесткостных, керамических и полиимидных ПП.

Поверхностный монтаж. Конструктивно-технологические особенности ПП и элементов поверхностного монтажа. Способы установки элементов. Способы пайки элементов поверхностного монтажа.

Контактные соединения и виды монтажа модулей различных конструктивных уровней. Контактные соединения, полученные пайкой, сваркой, склеиванием, накруткой, с помощью разъемов.

Методы обработки и формообразования материалов.

Обработка деталей резанием. Обработка деталей на токарных и токарно-револьверных станках, токарных автоматах. Обработка деталей фрезерованием. Сверление и шлифование деталей.

Изготовление деталей ЭС методами литья, холодной штамповки, Изготовление деталей ЭС из пластических масс. Электрофизические и электрохимические методы обработки деталей.

Технологическая подготовка производства ЭС.

Основные этапы разработки технологических процессов (ТП). Технологичность узлов и деталей. Оценка технологичности деталей и узлов ЭС. Повышение технологичности ЭС.

Разработка ТП. Составление маршрутных ТП. Разработка структуры технологической операции и последовательности переходов. Точность технологической операции. Структура технологического допуска и расчет его составляющих.

Экономическая и экологическая эффективность операций. Методы и средства обеспечения устойчивости экологической среды в производстве ЭС.

Технологическая документация.

Технологические приспособления. Сборочно-монтажные приспособления.

Технологические методы изготовления элементов РЭС.

Контроль и наладка ЭС.

Задачи контроля и наладки. Методы контроля аналоговых и цифровых функциональных узлов.

Испытания электронной аппаратуры. Условия эксплуатации ЭС. Виды испытаний и их назначение. Виды, методика и оборудование для механических испытаний. Виды методика и оборудование для климатических испытаний. Электрические испытания ЭС.

Автоматизация производства ЭС.

Традиционная и гибкая формы автоматизации производства. Основные направления развития автоматизации ЭС.

Адаптация изделий ЭС к условиям автоматизированного производства: общие и специальные требования к технологичности конструкций электронных модулей, электромеханическим узлам и элементам пространственной компоновки ЭС.
Основная литература
1. Сорокин, В.С. Материалы электронной техники. Задачи и вопросы / В.С.Сорокин, В.А.Терехов, Б.Л.Антипов. – СПб.: Лань, 2003. – 208 с.

2. Петров, К.С. Радиоматериалы, радиокомпоненты и электроника / К. С. Петров. – М.: Питер, 2006. – 528 с.

3. Билибин, К.И. Конструкторско-технологическое проектирование электронной аппаратуры. Учебник для высших учебных заведений. Под ред. Шахнова В.А. / К.И.Билибин, А.И.Власов, Л.В.Журавлева, Э.В.Мысловский, О.Д.Парфенов, Е.В.Пирогова, В.А.Шахнов, В.В.Шерстнев. – М.: Изд-во МГТУ им. Н.Э. Баумана, 2005.

4. Медведев, А. М. Печатные платы. Конструкции и материалы : монография / А. М. Медведев. – М. : Техносфера, 2005. – 302 с.
Дополнительная литература
1. Ненашев, А.П. Конструирование радиоэлектронных средств / А.П.Ненашев. – М.: Высшая школа, 1990 – 432 с.

2. Бушминский, И.П. Технология, оборудование и автоматизация производства РЭА / И.П. Бушминский, Ю.И. Нестеров, В.П. Усачев. – М.: Радио и связь. – 1989.

3. Гель, П.П. Конструирование и микроминиатюризация радиоэлектронной аппаратуры: Учебник для ВУЗов / П.П. Гелль, Н.К.Иванов-Есипович. – Л.: Энергоатомиздат, 1984 – 536 с.

4. Пасынков, В.В. Материалы электронной техники / В.В.Пасынков, В.С.Сорокин. – СПб.: Лань, 2001. – 368 с.

5. Князев, А. Д. Конструирование радиоэлектронной и электронно-вычислительной аппаратуры с учетом электромагнитной совместимости / А. Д. Князев, Л. Н. Кечнев, Б. В. Петров. – М. : Радио и связь, 1989. – 222 с.

6. Степаненко, И.П. Основы микроэлектроники. Издание второе / И.П.Степаненко. – М.: Лаборатория базовых знаний, 2000 г. – 488 с.

7. Росадо, Л. Физическая электроника и микроэлектроника / Л. Росадо. – М.: Высшая школа, 1991г.

8. Конструкторско-технологическое проектирование электронной аппаратуры : учеб. для вузов / К. И. Билибин, А. И. Власов, Л. В. Журавлева и др. ; ред. В. А. Шахнов. – М. : Изд-во МГТУ им. Н. Э. Баумана, 2002. – 528 с.

ВОПРОСЫ К ЭКЗАМЕНУ





  1. Проводящие, диэлектрические и полупроводниковые материалы.

  2. Собственные и примесные полупроводники, их основные параметры.

  3. Функции диэлектрических материалов в устройствах электронных средств. Требования, предъявляемые к диэлектрическим материалам.

  4. Основные свойства и параметры диэлектриков.

  5. Керамические диэлектрики. Состав, свойства, применение.

  6. Стеклообразные и стеклокристаллические диэлектрики. Структура, свойства, классификация.

  7. Композиционные пластмассы с порошковыми, волокнистыми и листовыми наполнителями.

  8. Сегнетоэлектрики. Основные электрофизические параметры, температурные и частотные зависимости.

  9. Пьезоэлектрики.

  10. Волновая функция, уравнение Шредингера, квантование энергии.

  11. Распределение Ферми-Дирака.

  12. Основные приближения зонной теории твердого тела. Идеальная кристаллическая решетка, трансляционная симметрия.

  13. Волновая функция электрона в периодическом поле, теорема Блоха. Квазиимпульс, зоны Бриллюэна.

  14. Понятие об энергетических зонах. Зонная структура диэлектриков, полупроводников и металлов.

  15. Механизмы рассеяния носителей заряда.

  16. Невырожденные полупроводники. Собственные полупроводники.

  17. Примесные полупроводники. Равновесная концентрация носителей заряда при низких температурах, положение уровня Ферми.

  18. Процессы рекомбинации в полупроводниках.

  19. Уравнение баланса носителей в полупроводнике. Диффузионная и дрейфовая составляющие тока.

  20. P-n переход, обедненный слой, контактная разность потенциалов.

  21. Энергетические диаграммы p-n перехода в равновесном и неравновесном состоянии.

  22. Термодинамические основы технологических процессов.

  23. Типы термодинамических процессов. Термодинамические функции. Термодинамика образования жидких и твердых растворов. Фазовое и химическое равновесие.

  24. Управление фазовыми превращениями вещества. Равновесие жидкой и твердой фаз в однокомпонентной и бинарной системах.

  25. Диаграммы плавкости вещества.

  26. Управление химическими превращениями веществ. Закон действия масс и константы химического равновесия.

  27. Газотранспортные химические реакции.

  28. Кинетические и диффузионные процессы.

  29. Усилительные устройства. Амплитудные и фазовые характеристики.

  30. Усилительные каскады на биполярных и полевых транзисторах.

  31. Эмиттерный и истоковый повторитель.

  32. Дифференциальный усилитель.

  33. Оконечные усилители мощности.

  34. Многокаскадные усилители Виды межкаскадных связей.

  35. Операционные усилители. Принципы построения, структурная схема.

  36. Источники вторичного электропитания непрерывного и импульсного действия.

  37. Типовые комбинационные логические устройства: шифраторы, дешифраторы, мультиплексоры, демультиплексоры, цифровые компараторы, преобразователи кода – назначение, структура построения, основные свойства и характеристики.

  38. Функциональные узлы последовательностных логических устройств: счетчики ,регистры .Сумматоры.

  39. Базовые логические элементы (ТТЛ, ЭСЛ, И2Л, на МДП транзисторах).

  40. Полупроводниковые запоминающие устройства: принципы работы и изготовления, методы программирования и репрограммирования.

  41. Аналого-цифровые и цифро-аналоговые преобразователи

  42. Общие технологические и конструктивные требования к электронным средствам. Частные требования к конструкции электронных средств.

  43. Уровни разукрупнения конструкций ЭС.

  44. Единая система конструкторской документации – ЕСКД. Виды и комплектность конструкторской документации.

  45. Эргономические требования и принципы гармонизации формы электронных средств.

  46. Общие эргономические требования в системе «человек-машина».

  47. Базовые несущие конструкции электронных средств различных структурных уровней.

  48. Классификация методов межсоединений по структурным уровням электронных средств.

  49. Печатные и объемные соединения. Использование волоконно-оптических систем передачи в качестве межсоединений в электронных средствах.
  50. Защита электронных средств от воздействия окружающей среды.


  51. Вибро- и удароустойчивость. Амортизация ЭС.
  52. Электромагнитная совместимость и защита ЭС от помех.


  53. Основные понятия и определения в теории и практике производственных технологий. Виды технологических процессов.

  54. Технологические процессы производства электронных модулей электронных средств.

  55. Классификация печатных плат, области применения, материалы.

  56. Способы получения рисунка и проводящего рисунка печатных плат, их характеристика.

  57. Влияние материалов и типовых операций на качество печатных плат.

  58. Конструктивно-технологические особенности поверхностного монтажа.

  59. Обработка деталей резанием.

  60. Изготовление деталей электронных средств методами литья, холодной штамповки, Электрофизические и электрохимические методы обработки деталей.

  61. Основные этапы разработки технологических процессов. Оценка технологичности деталей и узлов электронных средств.

Похожие:

Программа вступительного испытания в магистратуру в форме экзамена по направлению iconПрограмма вступительного экзамена в магистратуру по направлению подготовки
Цель вступительного экзамена в магистратуру по направлению 022000. 68 Экология и природопользование – проведение конкурсного отбора...
Программа вступительного испытания в магистратуру в форме экзамена по направлению iconРеферат по проблеме исследования и сдает вступительные испытания по направлению (с учетом профиля) вступительное испытание в форме экзамена или собеседования
Программа вступительного экзамена и собеседования по направлению – 040100. 68 Социология
Программа вступительного испытания в магистратуру в форме экзамена по направлению iconПрограмма вступительного испытания в магистратуру в форме экзамена по направлению
Основы физики коллективных взаимодействий – Квазинейтральность плазмы. Временная зависимость заряда области плазмы от времени: ленгмюровские...
Программа вступительного испытания в магистратуру в форме экзамена по направлению iconПрограмма «Защита и восстановление природной среды техногенных и урбанизированных территорий»
Программа и правила проведения вступительного испытания в форме собеседования для абитуриентов, поступающих в магистратуру по направлению...
Программа вступительного испытания в магистратуру в форме экзамена по направлению iconПрограмма вступительного экзамена для поступающих в магистратуру по направлению «История» Издательство
История мировых цивилизаций (Всеобщая история): Программа вступительного экзамена для поступающих в магистратуру по направлению «История»...
Программа вступительного испытания в магистратуру в форме экзамена по направлению iconПрограмма вступительного испытания в магистратуру Собеседование по направлению подготовки 010100 «Математика»
Программа предназначена для подготовки выпускников бакалавриата и специалистов к вступительному собеседованию в магистратуру математического...
Программа вступительного испытания в магистратуру в форме экзамена по направлению icon«Социология» (программы «Социология управления» и «Социология культуры»)
Программа и правила проведения вступительного испытания в форме собеседования для абитуриентов, поступающих в магистратуру по направлению...
Программа вступительного испытания в магистратуру в форме экзамена по направлению iconПрограмма междисциплинарного вступительного экзамена в магистратуру по направлению подготовки

Программа вступительного испытания в магистратуру в форме экзамена по направлению iconВступительного испытания, для поступающих в магистратуру по направлению
Программа составлена на основании государственного образовательного стандарта, с учетом требований учебного плана, рекомендаций Учебно-методического...
Программа вступительного испытания в магистратуру в форме экзамена по направлению iconПрограмма вступительных испытаний в форме междисциплинарного экзамена для приема по направлению магистерской подготовки 151600. 68 «Прикладная механика»
Вопросы вступительного испытания по междисциплинарному экзамену охватывают основные положения следующих дисциплин
Разместите кнопку на своём сайте:
ru.convdocs.org


База данных защищена авторским правом ©ru.convdocs.org 2016
обратиться к администрации
ru.convdocs.org