Курсовая работа: Дослідження процесу напилення металевого контакту методом магнетроного розпилення

Курсова робота

Дослідженняпроцесунапиленняметалевогоконтактуметодом магнетроного розпилення

Реферат

Пояснювальна записка до дипломного проекту містить сторінок ,9 таб­лиць, 6 рисунків, 2 додатки, 12 джерел.

Об’єкт проектування – діод ДЛ553-2000.

Метод проектування – технологічно-розрахунковий.

Дипломний проект складається з чотирьох розділів.

У загальному розділі описані загальні відомості про прилад ДЛ 553-2000, лі­тературний огляд з теми дипломного проекту та призначення операції напилення при використанні в напівпровідниковому виробництві.

Технологічний розділ містить розрахунок параметрів напівпровідникової структури, визначення послідовності операцій, розробку комплекту технологічної документації з використанням ЕОМ, методику та результати експерименту, характеристики обладнання, що використовується на дільниці, вимоги вакуумної гігієни на дільниці напилення.

У розділі організації та економіки виробництва проведено розрахунок трудомісткості виготовлення приладу на операції напилення, кількості робочих місць, чисельності робітників дільниці, річного фонду оплати праці, в останньому підрозділі наведено техніко-економічні показники дільниці.

Розділ четвертий-це розробка питань з охорони праці, техніки безпеки, безпеки життєдіяльності, протипожежних заходів та вирішення питань екології на дільниці напилення.7

ДІОД, ОМІЧНИЙ КОНТАКТ, НАПИЛЕННЯ, ВАКУУМ, МАТЕРІАЛИ, УСТАТКУВАННЯ, ТЕХНОЛОГІЧНИЙ ПРОЦЕС

Зміст

Вступ.......................................................................................................................

1 Загальний розділ.................................................................................................

1.1 Короткі відомості про прилад ДЛ553-2000..................................................

1.2 Створення омічного контакту методом напилення в вакуумі.....................

1.2.1 Нанесення плівок у вакуумі.........................................................................

1.2.2 Значення вакууму в процесі напилення.....................................................

1.3 Призначення операції напилення...................................................................

2 Технологічо-розрахунковий розділ...................................................................

2.1 Розрахунок напівпровідникової структури приладу ДЛ553-2000..............

2.1.1 Загальні положення......................................................................................

2.1.2 Розрахунок питомого опору вихідного кремнію.......................................

2.1.3 Розрахунок параметрівp⁺ -n-n⁺ структури..................................................

2.1.4 Розрахунок діаметра випрямляючого елемента та вибір корпусу

діода...................................................................................................................................

2.2 Технологічна схема виготовлення приладу ДЛ553-2000............................

2.3 Визначення послідовності операцій технологічного процесу

напилення.........................................................................................................................

2.4 Розробка комплекту технологічної документації процесу напилення......

2.5 Експеримент за темою „Дослідження процесу створення металевих контактів на структурах приладу ДЛ553-2000”............................................................

2.6 Обладнання дільниці напилення...................................................................

2.7 Вакуумна гігієна дільниці напилення..........................................................

3 Організація та економіка виробництва...........................................................

3.1 Розрахунок трудомісткості і кількості робочих місць.................................

3.2 Розрахунок чисельності працівників дільниці.............................................

3.3 Розрахунок фонду оплати праці....................................................................

3.4 Розрахунок виробничої собівартості виробу................................................

3.5 Техніко-економічні показники роботи дільниці...........................................

4 Охорона праці на виробництві..........................................................................

4.1 Охорона праці та ТБ на дільниці...................................................................

4.1.1 Техніка безпеки при роботі з лугами, кислотами та органічними

розчинниками...................................................................................................................

4.1.2 Техніка безпеки при роботі з електроустановкамидо 1000 В.................

4.1.2 Техніка безпеки при роботі з магістральними газами..............................

4.1.3 Вимоги безпеки перед роботою..................................................................

4.1.4 Вимоги безпеки під час роботи...................................................................

4.1.5 Вимоги безпеки після закінчення роботи..................................................

4.2 Протипожежні заходи.....................................................................................

4.3 Рішення питань екології на дільниці.............................................................

4.4 Безпека життєдіяльності.................................................................................

Висновки................................................................................................................

Список літератури.................................................................................................

Додаток А Організація та економіка виробництва.............................................

Додаток Б Комплект технологічної документації технологічного

процесу напилення приладу ДЛ553-2000......................................................................

Вступ

В сучасний час напівпровідникові прилади отримали широке застосування в радіоелектроніці. Вони використовуються в засобах зв’язку, навігаційнійта радіолокаційній апаратурі, пристроях автоматики. За допомоги напівпро-відникових приладів можна вирішувати цілий ряд завдань сучасної техніки, отримувати малогабаритні, надійні та довговічні обладнання. Таке велике значення напівпровідникових приладів обумовлено наявністю у них цілого ряду переваг, таких як :

-відсутність старіння матеріалу при електронному механізмі електропровід-ності;

-малі габарити та маса приладів;

-простота та надійність конструкції.

Якість напівпровідникових приладів в дуже великому степені залежить від властивостей напівпровідникового елемента, який використовується при їх виготовленні.

Освоєння та вивчення напівпровідників потребувало спільної праці фізиків, хіміків, технологів на протязі декілька десятиліть. Досягти сучасного рівня напівпровідникової електроніки стало можливим на основі високого розвитку таких наук як фізика твердого тіла, хімія, кристалографія, а також радіоелектроніка.

Силові напівпровідникові прилади виділились в особливу групу напівпро-відникових приладів зі своїми завданнями та проблемами.

Силові напівпровідникові прилади займають провідне місце в електро-технічній промисловості та активно впливають на інші галузі промисловості: ма-шинобудування, залізничний транспорт, енергетика, визначають науково-технічний та соціальний прогрес нашої держави.

1. Загальний розділ

1.1 Короткі відомості про приладДЛ553

Напівпровідниковим діодом називається прилад з двома виводами, принцип дії якого засновано на використанні властивостей електронно-діркового переходу або поверхневого потенційного бар’єру кристалу напівпровідника.

Напівпровідниковий діод лавинного типу – це діод, призначений для розсіювання протягом обмеженого проміжку часу імпульсу потужності в області пробою зворотньої ВАХ (рис. 1).

Рисунок 1- Зворотня характеристика

Лавинний пробій виникає в результаті ударної іонізації нейтральних атомів кремнію швидкими носіями заряду при напруженостях поля, недостатніх для розриву ковалентного зв’язку.

Лавинні діоди виготовляються, як правило, на основі кремнію більш високої якості, ніж звичайні виправляючи діоди. Основним достоїнством лавинних діодів є те, що вони дозволяють суттєво спростити елементи захисту від перенавантаження в схемах перетворювачів, особливо у випадках великої кількості послідовного з’єднання діодів. Лавинні діоди з контролюючим пробоєм використовуються в якості активних елементів в стабілізаторах напруги, а також і в якості елементів захисту різних схем від імпульсних перенапруг.

Загальний вигляд діоду типу ДЛ553 представлено на рисунку 2.

Відстань по повітрю між анодом та катодом не менш – 19мм.

Довжина шляху для струму між електродами не менш – 30мм.

Маса діода не більш – 620г.

Рисунок 2- Діод ДЛ553

Основні електричні параметри діоду ДЛ553 представлені в таблицях 1-3.

Таблиця 1-Характеристика приладу ДЛ553

Таблиця 2- Параметри приладу ДЛ553

Таблиця 3- Таблиця груп

1.2 Фізичні основи вакуумного напилення

Процес нанесення тонких плівок у вакуумі складається з утворення потоку часток, які направлені у бік підложки, та подальшої їх конденсації з утворенням тонко-плівкових шарів на поверхні, що покривається.

Таким чином, при нанесенні тонких плівок одночасно виконуються три осовних процеси: генерація направленого потоку часток осаджуємої речовини; проліт часток у вакуумному просторі від їх джерела до обробляємої поверхні; осадження (конденсація) часток на поверхні з утворенням тонко плівкових шарів.

У відповідності з цим, вакуумні установки для нанесення тонких плівок складаються з таких основних елементів: джерела генерації часток осаджуємого матеріалу, вакуумної системи, яка забезпечує потрібні умови для проведення технологічного процесу; транспортнопозиціонуючих пристроїв, які забезпечують введення підложок в зону нанесення плівок та орієнтування обробляємих поверхонь відносно потоку часток наносимого матеріалу.

Процес нанесення тонких плівок в вакуумі складається з наступних основних операції:

-установки та закріплення підлягаючих обробці підложок на підложкотримачіпри піднятому ковпаку;

-зачиненні робочої камери і відкачки її до потрібного вакууму;

-ввімкнення джерела, яке утворює молекулярний потік осаджуємої речовини;

-нанесення шару визначеної товщини при постійно працюючих джерелі потоку часток і вакуумній системі;

-вимкнення джерела потоку часток, охолодження підложок і напуску повітря в робочу камеру до атмосферного тиску;

-підйомі ковпака і зніманні оброблених підложок з підложкотримача.

При нанесенні тонких плівок використовують два метода генерації потоку часток у вакуумі: термічне випаровування та іонне розпилення.

Метод термічного випаровування заснован на нагріві речовин в спеціальних випалювачах до температури, при котрій починається замітний процес випаро-

вування, і наступній конденсації парів речовини у вигляді тонких плівок на обробляючих поверхнях. Важливим фактором, який визначає експлуатаційні особливості і конструкцію устаткування термічного випаровування, є спосіб нагріву випаровуючих матеріалів: резестивний та електронно-променевий.

Метод іонного розпиленнязаснован на бомбордуюванні мішені, яка виго-товлена із осаджуємого матеріалу, швидкими частками. Вибиті із мішені частки утворюють потік наносимого матеріалу, котрий осаджується у вигляді тонкого шару на підложках.

Важливим фактором, який визначає експлуатаційні особливості і кон-струкцію устаткування іонного розпилення, є спосіб генерації іонів, які бомбардують мішень. У відповідності з цим устаткування іонного розпилення оснащується простою двохелектродною або магнетронною системою.

Технологія нанесення тонких плівок і створення вакууму в робочих камерах устаткування базується на молекулярно-кінетичній теорії будови речовини.

Речовини в природі складаються з дрібних часток – молекул, що можуть існувати самостійно і володіти усіма властивостями даної речовини. Молекули складаються з декілька дрібних часток – атомів, а можуть бути і одноатомними (молекули інертних газів).

Спостереження за поведінкою будь-якої речовини показують, що його мо-лекули (атоми) знаходяться постійному русі незалежно від того, в твердому, рідкому чи газоподібному стані воно знаходиться. Цей рух обумовлен вну-трішньою кінетичною енергією речовини, яка зв’язана з його температурою. Тому безпорядковий рух називається тепловим.

Молекули речовини, які знаходяться у безперервному хаотичному русі, зв’язані між собою силами зчеплення, від значення якого залежить рідкий, твердий чи газоподібний стан речовини.

Тепловий рух часток твердого тіла носить коливальний характер: вони коливаються біля середнього положення з різними амплітудами та різних площинах. Коливальний характер теплового руху часток твердого тіла обумовлено

тим, що між ними присутні міцні зв’язки, які дозволяють йому зберігати об’єм та форму.

Якщо тверде тіло піддати нагріву, то при деякій температурі воно почне

роз-м’якшуватись і перетворюватись у рідину. Тепловий рух молекул рідини носить в основному поступальний характер з різними швидкостями та в різних напрямках. Це пояснюється меншою, ніж у твердому тілі, міцністю зв’язків між молекулами рідини: вона здатна зберегти тільки об’єм, но не форму.

При подальшому нагріві рідина починає випаровуватись. Тепловий рух молекул газоподібної речовини має тільки поступальний характер з дуже малою взаємодією між ними, особливо при низькому тику. Завдяки тепловому руху при наявності лише слабкого зв’язку між молекулами газоподібна речовина не здатна самостійно зберігати ні форму, ні об’єм, завжди займає увесь наданний об’єм.

Щоб визначити вид зіткнень молекул газа, необхідно визначити відношення між середньою довжиною вільного пробігу молекул та характерним розміром – діаметрів судини циліндричної форми і довжиною, яка менша сторони судин прямокутної форми ( квадратна камера ). Це відношення є критерієм розділення вакууму на низький, середній та високий.

При низькому вакуумі середня довжина вільного пробігу значно менша характерного розміру посудини. Молекули при цьому випробують переважно постійні зіткнення один з одним.

Середній вакуумхарактеризується тим, що середня довжина вільного пробігу молекул приблизно рівна характерному розміру судини. Причому можливі траєкторії руху молекул, частково властиві умовам низького, а частково високого вакууму.

Високий вакуумхарактеризується тим, що середня довжина вільного пробігу молекул значно більша характерного розміру посудини.

Процеси, які відбуваються при нанесенні тонких плівок, багато в чому

визначаються ступінню вакууму в робочих камерах, який характеризуєється

середньою довжиною вільного пробігу часток осаджуємої речовини.

Характер руху часток речовини, що наноситься в умовах середнього та ви-сокого вакууму можна пояснити наступним дослідом (рис. 3 а,б). У нижню частину скляної камери 1 , в якій підтримується вакуум, розміщують джерело потоку часток речовини 7 , а у верхню частину встановлюють підложку 4 .

Рисунок 3- Рух часток носимої речовини в умовах середнього (а) та високого (б) вакууму: 1 - скляна камера; 2 ,9 - частки, які осадженні на стінах камери; 3 - частка, осадженна на зворотню сторону підлоки; 4 - під ложка; 5 ,10 -час-тки, осадженні на лицьову сторону підложки без зіткнень; 6 - частка, які осаджені на лицьову сторону підложки після зіткнення; 7 - джерело потоку часток.

При нанесенні плівки в середньому вакуумі(рис. 3, а) частки осаджуємої речовини мають різний характер руху. Частина з них при русі до підложки потерпають велику кількість зіткнень з молекулами газу, і траєкторія їх руху має вид ламаної смуги. При цьому щільністю порушується початкове орієнтування руху часток. У результаті деякі частки 6 після ряду зіткнень потрапляють на підложку. Частина часток 5 потрапляє на неї без зіткнень. Деякі частки 2 не потрапляють на підложку, а конденсуються на стінках камери 1 ,утворюючи рівномірне плівкове покриття. Зіткнення окремих часток 3 може призвести навіть до осадження плівки на зворотню сторону підложки.

При нанесенні плівки у високому вакуумі ( рис.3, б ) частки осаджуємої речовини летять незалежно один від одного по прямолінійним траєкторіям без взаємних зіткнень і зіткнень з молекулами газу, не змінюючи напрям, та конденсуються (частки 9 та 10 ) на стінках камери 1 та поверхні підложки 4 .

1.3 Призначення операції напилення

За допомогою напилення алюмінієм створюються контакти на елементах напівпровідникових діодів таблеткової конструкції. З катодного боку кремнієвої структури, який сплавлений з молібденовим термокомпенсатором, напилюється шар алюмінію товщиною 15 – 18 мкм. Цей шар повинен мати дуже малий перехідний контактний опір, гарну адгезію до кремнію, а також стабільність під час експлуатації приладу. Для зменшення перехідного контактного опора і збільшення адгезії, після напилення роблять впалювання напиленого шару при температурі 450 – 470⁰ С протягом півгодини у вакуумі. Напилення робиться у вакуумі не менше 10^-5 мм. рт. ст. з використанням електронопроміневої гармати. Електронний промінь загибається магнітним полем під кутом 270⁰ , падає на поверхню випаровуючого матеріалу ( Al ), атоми якого, випаровуючись, осаджуються на елементи напівпровідника. Для забезпечення правильної геометрії контакту, елементи напівпровідника розташовуються в ставках, розмір яких визначає діаметр катодного контакта діода.

2 Спеціальний розділ

2.1 Розрахунок напівпровідникової структури приладу ДЛ553-2000

2.1.1 Загальні положення

Розрахунок силових напівпровідникових діодів проводиться виходячи з вимог заказника, який задає один, два або декілька параметрів силових діодів. Ду-же часто заказники пред’являють вимоги, які можуть в принципі не сумісними один з одними, наприклад не можна сумістити проходження великих струмів скрізь діод з значним зменшенням його розмірів, тому при розрахунку діодів та конструкцій повинні бути знайдені оптимальні рішення всіх питань.

Звичайно для розрахунку діодів зі сторони заказника повинні бути задані та-кі величини:

1. Максимальне значення зворотньої імпульсної напруги, яке повторюється;

2. Максимальне значення струму, яке проходить в прямому напрямку при заданій температурі корпуса;

3. Максимальне значення температури корпуса.

Вихідні данні для розрахунку діоду зведені в таблиці 4.

Розрахунок силового лавинного діоду проводиться в такій послідовності:

- розрахунок питомого опору вихідного кремнію;

- розрахунок параметрів p⁺ -n-n⁺ структури;

- розрахунок діаметру випрямляючого елементу та вибір конструкції кор-

пусу діода.

2.1.2 Розрахунок питомого опору вихідного кремнію

Виконується для того, щоб на заводі-виробнику можна було заказати крем-ній з заданими електрофізичними властивостями. Величина питомого опору вихід-ного кремнію впливає на величину напруги лавинного пробою та інші показники. Розрахунок проводиться в наступній послідовності:

Таблиця 4 – Вихідні дані для розрахунку силового діоду

Розрахунок величини напруги лавинного пробою UBR, В

UBR = URRM / Ku , (1)

UBR = 1800 / 0,75 = 2400

Розрахунок концентрації донорів Nd, см^-3

Nd = A1* U^-1 BR* [ln(B1* UBR)]^-2 , (2)

де A1= 9 * 10¹⁸ В/см³

B1= 1,2 1/В

Nd = 9 * 10¹⁸ *2400^-1 *[ln(1,2 *2400)]^-2 = 5,6 * 10¹³

Розрахунок градієнту домішок в p-nпереході а, см^-4

a = (2*Nd / Xjp* 10^-4 ) ln(Nsa1 / Nd) , (3)

a= (2* 5,6 * 10¹³ / 100 * 10^-4 ) ln(5* 10⁶ /5,6 * 10¹³ ) = 7,6 * 10^{1 6}

По залежності напруги лавинного пробою від величини питомого опору ви-хідного кремнію для розрахованого градієнту визначається потрібний питомий опір кремнію.

Враховуючи, що реальний кремнії може мати дефекти, котрі приводять до зменшення величини напруги лавинного пробою, звичайно приймають питомий опір кремнію на 10 – 15 % більше розрахункового.

ρ= 80 Ом*см

2.1.3 Розрахунок параметрівp⁺ -n-n⁺ структури

Метою розрахунку є визначення товщини кремнієвої пластини та деяких до-даткових фізичних параметрів. Хід розрахунку наступний:

Розрахунок орієнтованої площини збідненої n-бази Wзn , мкм

Wзn = 0,52 * √ρn*UBR, (4)

Wзn = 0,52 * √80 * 2400 = 227,8

Для лавинних силових діодів основною являється вимога більшого однорідного лавинного пробою по всій площині структури. Для задовольняння цієї вимоги необхідно, щоб товщина n-бази перевищувала товщину області об’ємного заряда p-n переходу в цій базі не менш ніж на 50-100 мкм.

Wn ≈ Wзn + 60 (5)

Wn ≈ 227,8 + 60 = 287,6

Розрахунок загальної товщини кремнієвої пластини Wsi , мкм

Wsi= Xjp + Xjn + Wn , (6)

Wsi = 100 + 33 + 287,8 = 420,8

Важливим фізичним параметром є час життя дірок в n-бази. Для забезпечен-ня максимального значення прямого струму при прямій мінімальній напрузі, час життя дірок повинен бути великим. Час життя дірок τр, мкс

τр ≥ (Wsi– 50 / 80)² , (7)

τр ≥ (420,8 – 50 / 80)² = 21,5

2.1.4 Розрахунок діаметра випрямляючого елемента та вибір корпусу діода

Правильність даного розрахунку забезпечує роботу діода при завданих значеннях прямого струму без перегріву. В процесі роботи діода, випрямляючий елемент нагрівається і за рахунок цього виділяється теплова енергія. Виділена енергія повинна бути передана на корпус та розсіяна в оточуюче середовище, то єсть для нормальної роботи діода повинно бути витримано визначене співвідношення між цими двома потужностями. Потужність втрат залежить від щільності струму, який проходить скрізь діод в прямому напрямі. Для визначення цієї потужності виконуються наступні розрахунки:

Розрахунок середньої потужності прямих втрат виконується в наступній послідовності:

1. Розраховуємо радіальний розмір фаски діода lф, мм

lф = 0,5 + Wsictgφ , (8)

lф = 0,5 + 0,42 * 1,54 = 1,15

2. Розраховуємо активну площу структури Saкт, см²

Saкт = π/4 (dв.е – 2lф)² , (9)

Saкт = π/4 (32 – 2 * 1,15)² = 6,92

3. Задаємо декілька значень діаметра випрямляючого елементу із стандартного ряду, розраховуємо таку ж кількість значень Saкт , після чого знаходи-мо для кожного значення Saкт щільність струму по JF , A/cм²

JF= 2,5IFAV / Sакт , (10)

JF= 2,5 * 2000 / 6,92 = 722,5

4. Далі по графіку залежності (рисунок 4) для струму JFвизначаємо UF(2,5 IFAV) та визначаємо РFAV. Після цього будуємо графік залежності середньої потуж-ності від діаметру випрямляючого елементу.

Розрахунок середньої потужності прямих втрат РFAV, Вт

РFAV= IFAV*UF, (11)

де UF– пряма напруга діоду в відкритому стані

РFAV= 2000 * 2,2 = 4400

Поряд із графіком залежності РFAV = f(dв.e) також будується графік залежності потужності (рисунок 5), що розсіюється від випрямляючого елементу Рроз = f (dв.е). Для побудування цього графіка повинно бути попередньо вирішене питання о конструкції корпусу випрямляючого елементу. Це пов’язано з тим, що для подальших розрахунків потрібно знати величину теплового опору. Ця величина показує, на скільки градусів змінюється температура, при зміні потужності на 1 Вт.

Розрахунок потужності Рроз , Вт розсіювання проводиться за формулою:

Рроз = (Tjm – Tc) / Rt, (12)

де Rt– тепловий опір, С⁰ / Вт;

Рроз = (175-125) / 0,055 = 909

По побудованим графікам залежності обирається мінімальне значення діа-метру випрямляючого елементу, виходячи з умов Рроз = РFAV, або Рроз> РFAV .

2.2 Технологічна схема виготовлення приладу ДЛ553-2000

Технологічний процес виготовлення структури приладу ДЛ553 базується на використанні таких операцій як дифузія, сплавлення з молібденом, травлення фас-ки, напилення. Для створення двохшарової структури типу p-nвикористовується дифузія акцепторної домішки. Сплавлення структури з термокомпенсатором відбу-вається шляхом термічного впливу в водневій пічці. Створення омічного контакту відбувається шляхом магнетронного напилення алюмінію з наступним впалюванням.

Технологічна схема виготовлення структури приладу ДЛ553 показана в таблиці 5.

Таблиця 5 – Технологічна схема виготовлення структури приладу ДЛ553

Продовження таблиці 5

2.3 Визначення послідовності операцій технологічного процесу напилення

Першою операцією процесу напилення є підготовка елементу напівпровідни-кового шляхом травлення в фтористоводневій кислоті – проводиться в поліетілено-вії ємності. Протравити касету з елементами напівпровідниковими протягом 60 сек.

при кімнатній температурі. Після чого достати касету з елементами із ємності з фтористоводневою кислотою. Промити цю касету під діонізованою водою до нейт-ральної реакції РН=7. Потім просушити.

Другою операцією є безпосередньо напилення з метою створення омічного контакту при значенні вакууму 2 – 3 * 10^-3 мм рт ст. Товщина напиленого шару по-винна бути 15 – 22 мкм.

Контроль поверхні напиленого шару – візуальний. Плівка повинна бути су-цільною та однакової товщини по всій поверхні.

Наступною операцією є впалювання алюмінію в напівпровідниковий елемент з метою підвищення якості плівки та міцності пластини. Операція здійснюється при режимах вакууму 3,5 * 10^-3 мм рт ст., температура вплавлення 250⁰ С.

Контроль поверхні впаленого шару – за допомогою мікроскопа.

На рисунку 6 зображена технологічна схема процесу напилення приладу ДЛ553-2000.

2.4 Розробка комплекту технологічної документації процесу напилення

Комплект технологічної документації необхідний для організації вироб-ництва напівпровідникових приладів та інтегральних мікросхем. Він повинен містити:

-маршрутну карту;

-операційні карти;

-карти контролю;

-карти ескізів;

Рисунок 6 – Технологічна схема процесу напилення приладу ДЛ553-2000

-відомість матеріалів;

-відомості обладнання, оснастки, тари;

-технологічну специфікацію;

-технологічні інструкції.

Маршрутна карта встановлює послідовність виконання технологічних, конт-рольних та транспортних операцій при виготовленні конкретних деталей, складан-ня виробу, цого упаковці. Крім найменування операції і короткого викладення її змісту в маршрутній карті вказується номер технологічного документу, де дається ретельне описання кожної операції з вказанням цаху і дільниці, де вона виконуєть-ся, перелічуються деталі, основні і допоміжні матеріали, норма їх витрат, облад-нання, а також виробничі розряди працівників, норми часу виготовлення тисячі ви-робів і їх розцінки.

Операційна карта містить описання операції виготовлення напівпровід-никових приладів та ІМС з вказанням переходів, прийомів, режимів обробки, техно-логічного оснащення, а також вимоги техніки безпеки і технологічної гігієни. Крім того, в операційній карті вказується порядок отримання заготовок і матеріалів, здачі обробленних деталей, зберігання невикористаних матеріалів, підготовки та прид-бання робочих місць. Операційна карта є основним технологічним документом і по-винна знаходитись на робочому місці.

Карти ескізів містять схеми виконуємих операцій, ескізи, таблиці та описання прийомів безпечного використання робіт, а також правильної організацій праці. Вони є додатком до операційних карт.

Відомість операцій і маршрутно-контрольна карта містять переліки і опи-сання операцій технологічного контролю, виконуємих при виготовленні кон-кретних виробів або їх деталей, зі вказанням засобів, їх методів контролю, і вимог до контролюємих параметрів. Відомість операцій звичайно доповнюється контроль-ними картами, в яких приводяться методики контролю і описання застосовуємих засобів.

Комплект технологічної документації зведено в додаток В.

2.5 Дослідження процесу створення металевих контактів на структурахприладу ДЛ553-2000

Метою експерименту є уточнення факторів або параметрів технологічного процесу, які забезпечують відтворюєме отримання алюмінієвої металізації. Цими факторами є :

1) відстань від тигля електронопроміневої гармати з розплавом алюмінію до напиляємого напівпровідникового елемента;

2) температура нагріву елемента перед напиленням;

3) струм променя та час напилення, а також обробка елемента перед напи-ленням;

4) температура впалювання напиленого шару.

Із-за обмеженої потужності електронопроменевої ґармати та часу її роботи, потрібну товщину металізації досягають за декілька процесів напилення без роз-герметизації. Як відомо, товщина напиленого шару тим більша, чим менша відста-нь тигля до напиляємой поверхні. Но, з іншого боку, при розташуванні декількох елементів на куполоподібний носій, із-за складного розподілу розпиляємого мета-лу по куті, при дуже близькому розташуванні купола відносно тигля, товщина металізації на бічних елементах виявляється суттєво нижче ніж на центральних. Тому доводиться свідомо піднімати у верх купол, понижуючи швидкість напилен-ня і, відповідно, збільшувати час напилення.

Відомо також, що при напилені металу на холодну пластину, товщина мета-лізації значно більша ніж при напилені на прогріту пластину, тому що відбиття металу від підложки підвищується з ростом температури. Но, з іншого боку, при напиленні на прогріту підложку, адгезія металу буде вище і кристалічна структура напиленого шару покращується.

Таким чином, з точки зору вище зазначеного, метою експерименту є оптимі-зація кожного з вище приведених факторів технологічного процесу для стійкого та оптимального процесу напилення.

Значення конкретних параметрів змінюється на малих партіях приладів в розиірі одного завантаження. Товщина напиленого шару визначається методом зва-ження на прецизійних вагах (ВЛА-200) з точністю зваження 0,1 мг.

Величина напруги замірялась на кожному з елементів після впалювання алю-мінію по стандартній методиці. Температура нагріву підложки визначалась непря-мим заміром за допомоги термопари ТХК. Відповідність показань термопари істи-нним значенням температури на під ложці досягалось зміною положення термопа-ри в просторі з перевіркою по контрольним точкам. Контрольними точками були точки 183⁰ (температура плавлення припою пос-61) та 231⁰ (температура плавлен-ня олова). Зразки розплавляємих металів мали вигляд правильного трикутника зі стороною 8 – 10 мм. та товщиною 100 мкм. (0,1 мм). Точність відповідності визна-чали по підплавленню їх кутів.

Приведені в таблиці 6 результати показують, що найбільш технологічним та відтворним є варіант технології напилення, при котрому напилення проводиться одночасно на 18 напівпровідникових елементів, завантажених на тримач купольно-го типу. Напилення відбувається за два етапи роботи електронопроміневої гармати тривалістю 8 та 6 хвилин. Таким чином, зберігається час безпечної роботи гармати (8 хвилин) без перегріву, і загальний час напилення достатньо для напилення мета-лізації алюмінію товщиною 20 мкм. Висота купола над тиглем електронопроміне-вій гармати 300 ± 5 мм в середній частині. Незважаючи на те, що при зниженні ви-соти купола над тиглем до 260 мм, швидкість осадження алюмінію збільшується,

також збільшується величина розкид між крайніми та центральними елементами. Такий варіант доступний тільки в тому випадку, коли напиляємих елементів не пе-ревищує шести, і вони розположенні по центру.

Оптимальна температура нагріву перед напиленням складає 250⁰ С. При великій температурі різко падає вакуум, а при меншій температурі – збільшується значення прямого падіння напруги.

Після напилення структури виймались з гнізд купола та провірялись на зов-нішній вигляд. Напилений шар алюмінію повинен бути рівний, білого кольору.

Досліджено вплив технологічних факторів на процес напилення алюмінієм на елементи напівпровідникові. З застосуванням отриманих результатів виго-товлена партія елементів без технологічних браків. Під час напилення не яких збоїв в роботі вакуумної установки не було. Виготовлені прилади показали висо-кий вихід придатного.

Після усіх необхідних дії та перевірок партія елементів напівпровідникових відправлена на впалювання.

Таблиця 6 – Аналіз результатів

2.6 Обладнання дільниці напилення

Високовакуумна установка напилення типу В90.1 є сучасною та універсаль-нозастосованим устаткуванням для самих різних задач вакуумної техніки напи-лення. За допомогою цієї установки можливе проведення якісного напилення декількох елементів напівпровідникових одночасно. Ця універсальність устатку-вання досягається простотою основної конструкції, яку можна укомплектовувати на вибір богатим асортиментом допоміжних обладнань.

Установка складається з :

1) Вакуумної камери. Вона розташована вертикально і має діаметр на світлі, рівний 900мм. Передня чверть камери представляє собою дверцу, яка виготовлена із нержавіючої спеціальної сталі. На зовнішній стороні камери розташована система мідних труб для обігріву та охолодження по засобам води. Два змонтованих вікна з Ду 150 забезпечують в з’єднанні з освітленням камери добрий огляд вакуумної ка-мери в любий час. Для встроєння допоміжних обладнань та стандартних вводів є 18 фланцевих отворів та 4 фланцевих штуцера.

2) Несучої рами. Вона представляє собою стійку для вакуумної камери. На несучій рамі знаходиться підвід струму для випаровування на опорах. На цій рамі також знаходяться 4 розетки на 220 В ~ , та одна на 24 В ~ . Ці розетки потрібні для підключення додаткових керуючих та вимірюючих приладів.

3) Насосного агрегату.

Він оснащений такими насосами :

- пластичний насос : S = 150 м³ год^-1 ;

-насос Рута : S = 1800 м³ год^-1 ;

- насос маслодифузійний : S = 8000 л сек.^-1 .

Усі вентилі обслуговуються за допомоги манометрів або магнітів. К насос-ному агрегату можна підключити другий маслодифузійний насос такої ж продук-тивності та низькотемпературну ловушку для рідкого азоту.

Процес відкачки виконується від розподільчої шафи. Керування ними відбу-вається в залежності від тиску і є повністю автоматичним.

4) Випарювача.У вакуумну камеру можна влаштувати декілька випарювачів, та експлуатувати їх як один за одним, так і одночасно. Два типа випарювачів з різним принципом дії стоять до услуг, випарювачі з нагрівом за рахунок опорів у формі однократного та багатократних випарювачів, а також електронопроміневі випарюючі обладнання різної потужності.

5) Розподільча шафа. Вона оснащена змінними блоками, в яких розташовані усі керуючи та вимірюючі елементи, а також елементи обслуговування, які необхідні для експлуатації установки. Встроєний витяжний вентилятор служить для відводу тепла.

Керування устаткуванням може здійснюватись на вибір, вручну або автома-тично в залежності від тиску.

Залежно від тиску, автоматичне керування включає в себе такі програми :

Пуск 1. програма запуску устаткування ;

Пуск 2. відкачення до встановлення готовності до напилення ;

Пуск 3. програма відключення установки.

6. Запобіжні заходи та блокування.

Схема устаткування зроблена та блокована таким чином, що помилкові дії неможливі. Вакуумна камера та несуча рама оснащені комутаційними контактами для відключення високої напруги та струму при відчиненні вакуумної камери.

Маслодифузійний насос та насос Рута запобігаються за допомоги контактних інструментів, з’єднаних з вакуумом, відносно їх тиску ввімкнення або моментів відчинення відповідних вентилів.

2.7Вакуумна гігієна дільниці напилення

Ділянка напилення відноситься до першої категорії по виробничій чистоті.

Вимоги до повітря та характеру підтримання чистоти зведені в таблицях 8 та 9.

Таблиця 7 – Вимоги до повітря.

Таблиця 8 – Характер та періодичність прибирання

3 Організація та економіка виробництва

3.1 Розрахунок трудомісткості виготовлення і кількості робочих місць

Визначаємо програму запуску виробів Nзап; шт.

Nзап. = Nвип. /Кв.г. , (13)

де Nвип – річна програма випуску виробів; шт.

Кв.г. – коефіцієнт виходу придатних.

Nзап. = 3000 / 0,92 = 3261

Визначаємо трудоємність річного обсягу виготовлення за операціями Тзап :

Тзап = (tшт * Nзап ) / 100, (14)

де tшт – норма часу на виготовлення 1 виробу, год.

Тзап = (0,45 * 3261) / 100 = 14,7

Результати розрахунку наведені у додатку А (Таблиця А1).

Обчислюємо загальну трудоємність річного обсягу виготовлення за операція-ми Тзаг.

Тзаг. = Тдов. + Тзап , (15)

де Т дов. – трудоємність довантаження операції до нормативного коефіцієнту, яка визначається за формулою:

Т дов =(Fеф – Тзап) * К, (16)

де К – коефіцієнт довантаження (0,8 – 0,95);

Fеф – ефективний фонд часу роботи обладнання, який визначається за формулою:

Fеф = [(Дк-Дв-Дсв) *tзм-tп.св] * Крем*h, (17)

де Дк-Дв-Дсв – дні календарні, вихідні, святкові;

tзм – тривалість зміни, 8 годин;

tп.св – кількість годин поперед святкових скорочень робочого дня, год;

Крем – коефіцієнт ремонту обладнання (0,88 – 0,96);

h– кількість змін на добу.

Fеф = [(365 – 105 – 9) * 8 – 4] * 0,9 * 1 = 1804

Тдов = (1804 – 14,7) * 0,8 = 1431

Тзаг = 1431 + 14,7 = 1446,7

Визначаємо розрахункову кількість робочих місць Вроз , шт.

Вроз =Тзаг / (Fеф * КВН) , (18)

Вроз = 1446 / (1804 * 1) = 0,8

Обчислюємо коефіцієнт завантаження обладнання

Кз =Вроз /Вприйн (19)

де Вприйн – прийнята кількість робочих місць за операцією, шт.

Кз = 0,8/1 = 0,8

Трудоємність, кількість робочих місць, коефіцієнт завантаження обладнання надано в таблиці А2 додаток А.

3.2 Розрахунок чисельності працівників дільниці

Потреба в кадрах планується з програми випуску на даному підприємстві. Розрахунки проводяться за категоріями працюючих (робітники, керівники, спеціалісти службовці), а по кожній з них – за професіями, спеціальностями, розрядами.

Чисельність основних робітників визначають за формулою:

Чор = Тзаг. оп / (Фд * КВН) , (20)

де Чор – розрахункова чисельність основних робітників даної професії та роз-ряду, чол.;

Фд – дійсний фонд часу роботи одного середньоспискового робітника, год;

КВН – середній коефіцієнт виконання норм.

Дійсний фонд часу роботи одного робітника визначається за формулою:

Фд = [(Дк-Дв-Дсв) *tзм-t] * КВК , (21)

де КВК – коефіцієнт корисного використання робочого часу, враховує витрати робочого часу з поважних причин, визначається за балансом робочого часу середньоспискового робітника. Приймаємо КВК = 0,86 – 0,88

Фд = [(365-105-9) * 8 – 4]* 0,87 = 1743,5

Чор = 1446 / (1743,5 * 1) = 0,83

Розрахунок чисельності основних робітників надано в таблиці А3 додаток А

Середній розряд робітників визначаємо за формулою:

Рсер = (1 * Ч1 + 2 * Ч2 + ... + 6 * Чn) / Чор , (22)

де Рсер – середній розряд основних робітників;

Ч1, Ч2 – чисельність робітників даного розряду;

Рсер = (3 * 1 + 4 * 1 + 3 * 1 + 3 * 1 + 4 * 1) / 5 = 3,4

Чисельність допоміжних робітників приймаємо в розмірі 20 % від чисельності основних робітників:

Чдр = 0,2 * Чор , (23)

Чдр = 0,2 * 5 = 1

Чисельність керівників та спеціалістів приймаємо в розмірі 10% від загальної кількості основних та допоміжних робітників:

Чкер = 0,1 * (Чор + Чдр ), (24)

Чкер = 0,1 * (5 + 1) = 0,6

Приймаємо одного виробничого майстра, який буде довантажений роботою на інших дільницях.

Результати усіх попередніх розрахунків наведено у таблиці А4 додаток А.

3.3 Розрахунок фонду оплати праці

До складу фонду оплати праці включається основна та додаткова заробітна плата.

Основна заробітна плата розраховується за виконаний обсяг робіт або за від-працьований час на основі діючих норм і розцінків, тарифних ставок і посадових окладів.

Додаткова зарплата включає доплати, надбавки, гарантійні та компенсаційні виплати, передбачені діючим законодавством, премії за виконання виробничих завдань і функцій та інші заохочувальні та компенсаційні виплати.

Фонд зарплати визначається по кожній категорії промислово-виробничого персоналу.

Форма оплати праці основних робітників – відрядно-преміальна. Згідно з завданням обсяг роботи складається з основного виробу та довантаження. Тому розрахунок фонду зарплати слід виконати таким чином: по основній деталі та по довантаженню.

Розцінок на операцію розраховується за формулою:

Р = Сг * Т, (25)

де Сг – годинна тарифна ставка відповідного розряду, грн.

Р = 2,54 * 0,45 = 1,14

Прямий фонд зарплати по операції:

Фпр = Р *Nзап / 100, (26)

де Р – розцінок на операцію, грн. / 1 шт;

Nзап - програма запуску виробів, шт.

Фпр = (1,14 * 3261) / 100 = 37,2

Всього прямий фонд зарплати основних робочих дільниці

Фпр.вс = Фпр1 + Фпр2 + … +Фпр.n,

де Фпр – прямий фонд по данній операціі

Фпр.вс = 37,2 + 80,1 + 21 + 43,3 + 21 = 202,2 (27)

Всі результати розрахунків зводяться до таблиці А5 додаток А.

Фонд зарплати по довантаженню розраховується на основі річної трудоміскості довантаження Тдов та середньої годинної тарифної ставки Сг. сер.

Фдов. = Сг.сер * Тдов , (28)

Фдов. = 2,64* 7154,4 = 18887,4

Середня годинна тарифна ставка:

Сг. сер. = (Сг. мах - Сг. мін) * (Рсер – Рмін)+ Сг. мін. , (29)

де Сг. мах, Сг. мін – відповідно максимальна та мінімальна годинні ставки, грн

Рсер – середній розряд робітників

Сг. сер. = (2,8 – 2,54) * (3,4 – 3) + 2,54 = 2,64

Фонд основної зарплати основних виробничих робітників

Фосн = Фпр + Фдов , (30)

де Фпр – прямий фонд зарплати по довантаженню, грн

Фдов - фонд зарплати по довантаженню, грн

Фосн = 202,6 + 18887,4 = 19089

Додатковий фонд зарплати основних робітників:

Фдод = Кдз * Фосн , (31)

де Кдз – коефіцієнт додаткової зарплати

Фдод = 0,5 *19089 = 9545

Річний фонд заробітної плати основних робітників:

Ф = Фосн + Фдод , (32)

Ф = 19089 + 9545 = 28634

Середньомісячна зарплата визначається :

Зср.м = Ф / (Чосн * 12), (33)

де Ч – чисельність основних робітників дільниці, чол.

Зср.м = 28634 / (5 * 12) = 477,23

Розрахунок фонду оплати праці допоміжних робітників

Форма оплати – почасово-преміальна. Умови праці – нормальні. Основний фонд складається з тарифного.

Фтар = Чд.р * Фд* Сг , (34)

де Чд.р – чисельність допоміжних робітників даної професії, чол.;

Фд – дійсний фонд часу одного робітника на рік, год;

Сг – годинна тарифна ставка робітника даної професії, год

Фтар = 1 * 1743,5 * 3,04 = 5300

Фонд основної зарплати допоміжних робочих:

Фосн.д.р = Фтар1 + Фтар2 + Фтарn , (35)

Фосн.д.р = 5300

Фонд додаткової зарплати до додаткових робітників:

Фдод.д.р = Фосн.д.р * Кдз , (36)

де Кдз – коефіцієнт додаткової зарплати для додаткових робітників, приймаємо 0,45

Фдод.д.р = 5300 * 0,45 = 2385

Річний фонд зарплати допоміжних робітників:

Фд.р = Фосн.д.р + Фдод.д.р , (37)

де Фосн.д.р ,Фдод.д.р – відповідно фонд основної та фонд додаткової зарплати допоміжних робітників, грн.

Фд.р = 5300 + 2385 = 7685

Середньомісячна зарплата одного допоміжного робітника:

Зсер.м = Фд.р / (Чд.р * 12), (38)

Зсер.м = 7685 / (1 * 12) = 640,41

Розрахунок фонду оплати керівників та фахівців

Їх праця оплачується за твердо встановленими посадовими окладами:

Фосн.кер = Чкер * О * 11, (39)

де Чкер – чисельність керівників, чол.;

О – посадовий оклад керівника, грн.

Фосн.кер = 1 * 500 * 11 = 5500

Фонд додаткової зарплати керівників:

Фдод.кер = Фосн.кер * Кдз, (40)

Фдод.кер = 5500 * 0,45 = 2475

Річний фонд зарплати керівників:

Фкер = Фосн.к + Фдод.к, (41)

Фкер =5500 + 2475 = 7975

Середньомісячна зарплата одного керівника:

Зсер.м = Фкер / (Чкер* 12), (42)

Зсер.м = 7975 / (1 * 12) = 664,6

На основі виконаних розрахунків складемо зведену відомість фонду оплати праці працюючих дільниці.

Складений мною організаційний план дозволяє визначити чисельність персоналу та річний фонд зарплати при виробництві заданого виду продукції на окремо взятій дільниці підприємства.

3.4 Розрахунок виробничої собівартості

Технологічна собівартість промислової продукції – це виражені в грошовій вормі поточні витрати підприємства на її виробництво.

До собівартості продукції включаються: прямі матеріальні витрати, прямі витрати на оплату праці, загально виробничі витрати, та інші.

Згідно П(С)БУ №16 перелік і склад статей калькулювання собівартості продукції встановлюється підприємством самостійно.

До складу матеріальних витрат включаються вартість сировини, основних матеріалів, купівельних комплектуючих виробів, напівфабрикатів, роботу та послуги виробничого характеру сторонніх підприємств і організації, паливо та енергія на технологічні цілі, які можуть бути віднесені до конкретного об’єкта витрат.

Прямі матеріальні витрати розраховуються за формулою:

Мі = qі* Ці , (43)

де Мі – вартість матеріальних витрат, ітого виду, грн.;

Ці – ціна ітого матеріалу, грн.;

qі – норма витрат ітого виду матеріалу на одиницю продукції

Мі = 105 * 2 = 210

Результати розрахунків наведені у додатку А, таблиця А7.

До складу прямих витрат на оплату праці включаються зарплата та інші виплати робітникам, зайнятим у виробництві продукції, виконанні робіт або наданні послуг, які можуть бути безпосередньо віднесені до конкретного об’єкту витрат.

В статтю калькуляції “Основна заробітна плата” включаються витрати на оплату основної заробітної плати, нарахованої за виконану роботу (відпрацьований час) згідно прийнятими на підприємстві системи оплати праці. У вигляді тарифних ставок і відрядних розцінків для робітників, зайнятих виробництвом продукції.

Система оплати праці – відрядно-преміальна.

Основна заробітна плата виробничих робітників, грн.:

ЗПосн = ∑Рі = ∑Сгі*tшті , (44)

де Рі – розцінок на і-ту операцію, грн. / 100шт

Сгі – годинна тарифна ставка даного розряду, грн. / год

tшті – норма часу на виконання і-ої операції, грн. / 100шт

ЗПосн = 2,64 * (0,45 + 1 + 0,2 + 0,5 + 0,2) = 6,36

В статтю калькуляції “Додаткова заробітна плата” включаються витрати на виплату виробничому персоналу додаткової заробітної плати, яка нараховується за роботу понад встановлену норму, за трудові успіхи і за особливі умови праці (над-плати, доплати, премії, оплати відпусток, та інше).

Додаткова зарплата виробничих робітників, грн.:

ЗПдод = ЗПосн* Кд.зп , (45)

де ЗПосн – сума основної заробітної плати на калькуляційну одиницю, грн.

Кд.зп – коефіцієнт додаткової зарплати виробничих робітників.

ЗПдод = 6,36 * 0,5 = 3,18

За даними ВАТ “Перетворювач” коефіцієнт додаткової заробітної плати дорівнює 0,5

До складу інших прямих витрат включаються всі інші виробничі витрати, які можуть бути безпосередньо віднесені до конкретного об’єкту витрат, зокрема від-рахування на соціальні заходи.

В статтю калькуляції “Відрахування на соціальне страхування” включаються відрахування на обов’язкове державне пенсійне страхування, відрахування на обо-в’язкове соціальне страхування, відрахування в фонд зайнятості, а також в фонд страхування від нещасних випадків робітників.

Витрати на соціальні страхування, грн.:

Вс.стр = 0,0285 * (ЗПосн + ЗПдод) , (46)

Вс.стр = 0,0285 * (6,36 + 3,18) = 0,272

Відрахування на пенсійне забезпечення, грн.:

Впен.заб = 0,301 * (ЗПосн + ЗПдод) , (47)

Впен.заб = 0,301 * (6,36 + 3,18) = 2,872

Відрахування до фонду сприяння зайнятості, грн.:

Вф.с.з = 0,0185 * (ЗПосн + ЗПдод) , (48)

Вф.с.з = 0,0185 * (6,36 + 3,18) = 0,176

Відрахування до фонду страхування від нещасних випадків, грн.:

Вф.снв = 0,0205 * (ЗПосн + ЗПдод) , (49)

Вф.снв = 0,0205 * (6,36 + 3,18) = 0,195

Витрати кожного цеху, пов’язані з утриманням і експлуатацією обладнання розподіляються між окремими видами продукції на ВАТ “Перетворювач” пропор-ційно заробітній платі.

Витрати на утримання та експлуатацію обладнання, грн.:

Вуео = Квуео * ЗПосн , (50)

де Вуео – сума витрат на утримання і експлуатацію обладнання калькуляційну одиницю, грн.

Квуео – коефіцієнт витрат на утримання та експлуатацію обладнання по даним ВАТ “Перетворювач”. Квуео = 4,2

Вуео = 4,2 * 6,36 = 26,71

До складу статті загально виробничі витрати: виробничі накладні витрати на організацію виробництва і управління цехами, дільницями, відділеннями і іншими підрозділами основного і допоміжного виробництва (витрати на управління вироб-ництвом; витрати на охорону праці; витрати на опалення, освітлення, водо-постачання; витрати, пов’язані з професійною підготовку і перепідготовкою за профілем виробництва робітників, пов’язаних з виробничою ділянкою, і т.д.).

Загально виробничі витрати, грн.

Взат.вир = Кзат.вир * ЗПосн , (51)

де Взат.вир – сума загально виробничих витрат на калькуляційну одиницю

Кзат.вир – коефіцієнт загально виробничих витрат, за даними ВАТ “Перетво-рювач” Кз.в = 7,8

Взаг.вир = 7,8 * 6,36 = 49,61

До статті калькуляції, інші виробничі витрати можуть бути відносні витрати, пов’язані з періодичними витратами якості виробів, деталей, вузлів відносно пере-вірки їх на відповідність вимогам встановлених стандартів чи технічних умов вит-рат періодичних випробувань (коротких, контрольних) відносно оцінки зібраного, готового до реалізації виробу, або його складних частин на відповідність вимогам нормативної документації.

Інші виробничі витрати, грн.

Вінш = Кінш* ЗПосн , (52)

де Вінш – сума інших виробничих витрат на калькуляційну одиницю, грн.

Кінш – коефіцієнт інших витрат, грн.

Вінш = 0,05 * 6,36 = 0,318

Технологічна собівартість, грн.

Свир =Вмат + ЗПосн + ЗПдод + Вс.стр. + Впен.заб + Вф.с.з + Вф.снв + Вуео + Взат.вир + Вінш , (53)

Свир =376,50 + 6,36 + 3,18+ 0,272 + 2,872 + 0,176 + 0,195 + 26,71 + 49,61 + 0,318 = 464,19

На основі проведених розрахунків складаємо калькуляцію собівартості.

3.5Техніко-економічні показники роботи дільниці

На основі виконаних розрахунків складаємо таблицю техніко-економічних показників роботи дільниці.

Таблиця 9 – Техніко-економічні показники роботи дільниці

Продовження таблиці 9

4 Охорона праці на виробництві

4.1 Охорона праці та ТБ на дільниці

4.1.1 Техніка безпеки при роботі з лугами, кислотами та органічними розчинниками

При роботі з кислотами, лугами і органічними розчинниками в якості засобів індивідуального захисту необхідно застосовувати: захисні окуляри, фартух, гумові чоботи, рукавички, нарукавники, респіратори фільтруючі протигазові, всі роботи з використанням кислот, луг і органічних розчинників проводити під місцевою вен­тиляцією.

Зберігати всі речовини у відповідності з правилами сумісного зберігання вибухо- та вогненебезпечних речовин. Кислоти, лу­ги та органічні розчинники повинні бути захищені від дії прямих сонячних променів.

Всі хімічні розчини перемішувати тільки у виправній, з рете­льно закритою кришкою тарі, поміщеною у поліетиленове відро або на візок, піднімати тару двома руками, притримуючи однією рукою дно тари, другою за горловину, впевнившись передчасно, що кришка на горловині щільно закрита.

На робочому місці при проведенні всіх видів технологічних ро­біт повинно бути не менше двох робітників для можливості негай­ного надання першої допомоги при нещасному випадку.

Наливати кислоти та луги слід у воду, а не навпаки, в поряд­ку зростання питомої ваги, слід пам'ятати, що при зміщуванні сі­рчаної кислоти з водою виділяється велика кількість теплоти, що призводить до розбризкування розчина. Тару слід заповнювати хі­мічними реактивами, залишаючи 10% об'єму незаповненими для запобігання розриву тари із-за теплового розширення рідини.

Нейтралізувати пролиті на підлогу розчини треба негайно, заси­павши місце проливу содою кальцінованою - при проливі кислот, 3% розчином, оцтової кислоти при проливі луги.

Забороняється :

- зберігати кислоти, луги, органічні розчинники та їх відходи в пошкодженій або відкритій тарі,

- зберігати реактиви в місцях, які не мають витяжну венти­ляцію,

- змішувати відходи кислот та органічних розчинників для за­побігання спалахування останніх,

- працювати з кислотами, лугами і органічними розчинниками без витяжної вентиляції та без застосування засобів індивідуаль­ного захисту.

4.1.2 Техніка безпеки при роботі з електроустановкамидо 1000 В

На кожному підприємстві наказом адміністрації, з числа спе­ціально підго-товлених інженерно-технічних працівників, повинні бути призначені відповідальні особи за. електрогосподарство.

Персоналу, який обслуговує електроустановки, повинна при­своюватися пер-ша кваліфікаційна група, як і прибиральникам при­міщень електроустановок, про що робиться запис в спеціальному журналі з підписами провіряюємого та перевіряючого.

Для забезпечення безпеки людей повинні заземлюватися ме­талічні частини електроустановок і корпуса електроустатку­вання, котрі можуть оказатися під напругою із-за порушення ізо­ляції.

Для захисту людини від ураження електричним струмом іс­нує ціла система різних методів та засобів, які використовуються в залежності від характеру елек-тричних установок і умов їх екс­плуатації.

Захисними мірами є:

а) ізоляція струмоведучих частин;

б) забезпечення недоступності струмоведучих частин;

в) використання блокувань безпеки ;

г) вживання відповідного маркування та фарбування;

д) попереджувальні надписи та знаки.

Захисні засоби умовно можна поділити на три групи : ізолюючі захисні засоби, які ізолюють людину від струмове­дучих або заземлених частин, а також землі. Вони діляться на основні та додаткові.

Основні ізолюючі засоби володіють ізоляцією, яка здібна довгий час витримувати робочу напругу електроустановки і тому ними дозволяється тор-катися струмоведучих частин, які знаходяться під напругою. До них відносяться: діелектричні печатки, слюсарно-монтажний інструмент з ізольованими ручками, покажчики на­пруги.

Додаткові ізолюючі захисні засоби самі по собі не можуть при даній напрузі забезпечувати безпеку від уражень електричним струмом. До них відносяться діелектричні галоші та ковбики, а також: ізолюючі захисні засоби - ізолюючі підставки; Всі електроустановки будь-якої напруги повинні бути забез­печені необхідними захисними засобами, всі засоби захисту підляга­ють випробуванням у встановлені терміни з оформленнями протоколу.

Всі роботи по обслуговуванню та ремонту електрообладнан­ня, електро-інструмента та освітлювальної мережі повинні прово­дитися тільки при відклю-ченій напрузі.

4.1.2 Техніка безпеки при роботі з магістральними газами

Перед початком роботи з магістральними газами необхідно дотримуватись наступних правил техніки безпеки:

- перевірити налагодженість газової системи;

- перевірити герметичність газової системи. Для цього подати у систему газ, нанести пензликом на усі з’єднання газової системи мильну воду – наявність бульбашок свідчить про несправність газової системи.

Під час роботи:

- не допускати потрапляння мастила на вентилі та з’єднувальні шланги;

- стежити за герметичністю з’єднань у газовій системі печі; при виявленні течі газу у системі закрити вентилі ротаметру та газопроводу, повідомити майстру.

При роботі з газами забороняється:

- працювати з негерметичною газовою системою;

- користуватись вентилями з несправною різьбою;

- палити поблизу газової системи;

- обслуговувати газову систему руками, інструментом та одягом, що замащені.

До роботи з газами допускаються особи, які досягли 18 років та пройшли інструктаж з техніки безпеки.

Газові системи повинні бути віддалені від електрокомунікацій та інших джерел можливого іскроутворення на відстань 0,5¸1,5 метрів.

Газопроводи на всьому протязі повинні мати наступне забарвлення:

кисневі – блакитне, азотні – жовте, аргонові – чорне.

Довжина з’єднувальних шлангів для подачі газів до печі повинна бути не більшою 1,5 м, шланги повинні щільно натягуватись на штуцера обладнання та закріплюватись механічними хомутами.

4.1.3 Вимоги безпеки перед роботою

Перед тим як почати роботу – оглянути робоче місце, впевнитись в нала-годжені обладнання, інструмента, тощо. А також ізоляції, розеток, впевнитись, що в робочій зоні немає сторонніх предметів. Проходити по цеху треба тільки по установленим проходам. Не починати роботу без попереднього ознайомлення з наступною роботою та без інструктажу майстра. Впевніться, що при виконанні ро-боти ви не створюєте перешкоду іншим працівникам. Не можна починати роботу без спецодягу та засобів індивідуального захисту.

4.1.4 Вимоги безпеки під час роботи

Не можна працювати в темний час доби або в приміщенні без природнього освітлення. Необхідно виконати тільки доручену роботу і не передавати іншим особам без наказу керівника. При всіх роботах, які супроводжуються відлітанням осколків, іскр необхідно користуватися запобіжними окулярами. Під ногами пра-цюючих не повинно бути матеріалу, заготівлі, готових виробів, або отходів вироб-ництва. Регулювання, налагодження, а також заміна частин електро- та пнемо-інструмента під час роботи не дозволяється. Не заходити на інщі виробничі діляг-ки та поміщення, якщо це не визвано необхідністю. Не можна використовувати саморобні та битові електроприлади без спеціального на то дозволу.

4.1.5 Вимоги безпеки після закінчення роботи.

Прибрати робоче місце, скласти деталі. Звільнити прохід. Незабути вимкну-ти обладнання, прилади, світло. Якщо робота не закінчена, не вбирати тимчасові

огородження, плакати. Чищення обладнання та робочого місця проводити за

допомоги віника та спеціальних щіток. Докласти керівнику о виявлених неполад-ках або порушеннях в роботі обладнання, приборів.

4.2 Протипожежні заходи

Велику увагу на дільниці напилення приділяють пожеж­ній профілактиці.

При виникненні пожеж або вибухів, які спричиняють великі збитки, можливі опіки та нещасні випадки з людьми. Тому профі­лактика пожеж – одно-часний засіб попередження травм. Заходи по пожежній профілактиці можуть бути ефективними тільки при умові суворого виконання технологічного режиму, правил експлуатації, ремонту обладнання.

Пожежею називається неконтролюєме горіння поза спеціального вогнища, в результаті якого може бути нанесена матеріальна шкода. Кожна пожежа почина-ється з загорання або самозаймання окремих матеріалів або конструктивних еле-ментів. Тому необхідно знати вогнестійкість матеріалів і конструктивних елемен-тів, їх пожежну небезпеку, яка характеризується схильністю до загорання і само-займання.

Для оцінки пожежної загрози технологічного виробництва не­обхідно знати, які вогненебезпечні речовини чи суміші і в якій кількості використовують на виробництві. В ході технологічного про­цесу здійснюють протирання робочого місця та устаткування етиловим спиртом, який відноситься до легкозаймистими рідинами.

Джерелом запалення та вибуху можуть бути водневі печи. В виробництві широко застосовують електроустаткування, де в результаті коротких замикань і перевантажень може виникнути пожежна загроза. Виробництво за ступінню вибухонебезпечності слід віднести до вищої категорії.

За кожною виробничою дільницею на підприємстві закріплений відпові-дальний по пожежній безпеці. Ним являється керівник під­розділу даної дільниці. В цеху створена пожежно-технічна комі­сія, очолювана керівником цеху чи його за-місником, який повсяк­денно вирішує проблеми пожежної безпеки.

Всі працюючі на виробництві повинні дотримуватися встано­вленого протипожежного режиму, правильно зберігати матеріали та вироби, обережно користуватися вогнем, мати первинні засоби пожежегасіння в готовності, по закін-ченню роботи відключать, електроприлади та очищати від виробничих відходів робоче місце, палити в відведених місцях.

Для кожного цеха підприємства розроблені протипожежні інструкції, поведінка та обов'язки працівників цеху при виникненні пожежі: виклик пожежної команди, зупинка технологічного устат­кування, використання засобів пожеже-гасіння, евакуація горючих речовин та інших матеріальних цінностей.

З метою ефективної боротьби з пожежею, в випадку її виникнення, цеху складені наступні міри:

- складений план евакуації людей та устаткування, як для всього цеху, так і для окремих ділянок;

- устаткування розміщено так , щоб не загороджувати проходи та проїзди, мінімальна ширина проходу 1 м;

- кількість евакуаційних виходів неменше двох при площі біля 250-300 м;

- ширина виходів та шляхів евакуації 2 м, їх питома пропускна здібність 50 ^чол /хв ;

- виділені окремі приміщення для зберігання пожеженебезпечних матеріалів які забезпечені протипожежним інвентарем;

- передбачена наявність зовнішніх пожежних драбин та вільних під'їздів до приміщення цеху ;

- для запобігання небезпеки поразки блискавкою передбачено блискавко-відвід.

Вибір способу гасіння пожежі залежить від його характеру, виду вогнегасної речовини та засобу пожежегасіння.

Найбільш розповсюджена вогнегасна речовина – вода, піна, порошкові суміші, пісок та ін.

Виробничі приміщення оснащенні первинними засобами пожежегасіння – пожежні крани, вогнегасники та інше.

Для гасіння пожеж електроустановок, які знаходяться під напругою, використовують вуглекислотні вогнегасники УО-2, УО-5, УО-8.

Для гасіння пожеж горючих та легкозапалюючихся рідин, використовують пінні вогнегасники ОП-5 або ОХП-10.

4.3 Рішення питань екології на дільниці напилення

В наш час проблема забруднення оточуючого середовища стоїть на пер-шому місці. Кожне виробництво наносить велику шкоду довкіллю.

В напівпровідниковому виробництві використовується велика кількість хімічних речовин та сполук, які через стічні води та атмосферу наносять шкоду природі, тому законодавством встановлені норми, які підприємстві не повинні перевищувати.

Відпрацьовані матеріали, тобто залишки хімічного походження, зливають у спеціальні каналізації, які ведуть до станції нейтралізації. Відходи проходять комплекс робіт по нейтралізації та знешкодженню на очищувальних спорудах. Відходи періодично зливаються у накопичувачі. Це необхідно для забезпечення певної концентрації відходів на вході промислових стоків у окисній споруді, яка не повинна перевищувати наступні норми: фтор – 50 мг/л; залізо – 1500мг/л; мідь – 500 мг/л; свинець – 10 мг/л; аміак-20 мг/л;

На дільниці напилення категорично забороняється:

- перекачувати відроблені розчини кислот та лугів у посереднювач кислотно лужних промивних вод;

- завищувати встановлені вхідні концентрації;

- зливати хімічні відходи у загальну каналізацію;

- скидати промислові стоки з температурою вище 30°С.

Необхідно дотримуватися встановлених норм та правил, що допоможе зберегти оточуюче середовище, а також буде запобігати виникненню захворювань людини.

4.4 Безпека життєдіяльності

Згідно з Законом “Про цивільну оборону України” “громадяни України маю-ть право на захист життя і здоров’я від наслідків аварій, катастроф, значних по-жеж, стихійного лиха і вимагати від Уряду України, інших органів державної вла-ди, адміністрації підприємств, установ і організацій незалежно від форм власності і господарювання гарантій щодо реалізації.

Держава як гарант цього права створює систему цивільної оборони, яка має своєю метою захист населення від небезпечних наслідків аварій і катастроф техно-генного, екологічного, природного та воєнного характеру”

Заходи щодо захисту населення плануються та проводяться по всіх районах, населених пунктах, охоплюють усе населення. Водночас характер та зміст захис-них засобів встановлюється залежно від ступеня загрози, місцевих умов з ураху-ванням важливості виробництва для безпеки населення, інших економічних та соціальних чинників.

Для організації життєзабезпечення населення в умовах НС та організації робіт з ліквідації наслідків аварій, катастроф створюються Державні комісії з над-звичайних ситуацій – ДКНС. ДКНС діють при Кабінеті Міністрів України, в облас-тях, містах, регіонах як на постійній основі, так і у випадку виникнення НС. До їх функцій входить забезпечення постійної готовності до дій аварійно-рятувальних служб, контроль за розробкою та реалізацією заходів з попередження можливих аварій і катастроф. Усі завдання з ліквідації НС виконуються по черзі у максималь-но короткі строки.

Передусім вирішується завдання щодо термінового захисту населення, запо-бігання розвитку чи зменшення впливу надзвичайної ситуації і завдання з підго-товки та виконання рятувальних та інших невідкладних робіт.

Організація життєзабезпечення населення в умовах НС – це комплекс захо-дів, спрямованих на створення і підтримання нормальних умов життя, здоров’я і працездатності людей.

Цец комплекс включає:

- управління діяльністю робітників та службовців, всього населення при заг-розі та виникненні НС;

- захист населення та територій від наслідків аварій, катастроф, стихійного лиха;

- житлове забезпечення і працевлаштування;

- комунально-побутове обслуговування;

- медичне обслуговування;

- санітарну обробку;

- підготовку сил та засобів і ведення рятувальних та інших невідкладних ро-біт в районах лиха і осередках ураження;

- заходи, спрямовані на попередження, запобігання або послаблення не сприятливих для людей екологічних наслідків НС та інші заходи.

Евакуація – це організоване виведення чи вивезення населення з небезпек-них зон.

Перші дві доби люби повинні харчуватися запасами продуктів, привезеними з собою. В разі їх відсутності харчування здійснюється через мережу громадського харчування або в сім’ях, в яких вони підселені.

Висновки

В результаті виконання дипломного проекту можна зробити наступні висновки:

- першою операцією процесу напилення є підготовка елементу напівпровідникового до напилення шляхом травлення в фтористоводневій кислоті.

- другою операцією є безпосередньо напилення з метою створення омічного контакту при значенні вакууму 3 * 10^-3 мм рт. ст. і температурі 200⁰ С. Товщина на-пиленого шару повинна бути 15-22 мкм.

В технологічно-розрахунковому розділі було розраховано параметри напівпровідникової структури приладу ДЛ553 : питомий опір вихідного кремнію склав 80 Ом*см , діаметр випрямляючого елементу був вибраний 65 мм.

Був проведений експеримент на тему: „Дослідження процесу створення

металевих контактів на структурах приладу ДЛ553-2000”. В результаті експерименту була визначена залежність між температурою напилення та продуктивністю установки.

В розділі організації та економіки виробництва була розрахована кількість працівників дільниці, вона склала 7 чоловік. Виробнича собівартість приладу склала 464,9 грн/шт. Середньомісячна заробітна плата склала 527,31 грн.

На дільниці напилення треба дотримуватись правил охорони праці, техніки безпеки при роботі з електричним обладнанням, хімічними реактивами. В ході виконання дипломного проекту були розроблені правила протипожежної безпеки, рішення питань екології на дільниці, вимоги вакуумної гігієни.

Висновки

В результаті виконання дипломного проекту можна зробити наступні висновки:

- першою операцією процесу напилення є підготовка елементу напівпровідникового до напилення шляхом травлення в фтористоводневій кислоті.

- другою операцією є безпосередньо напилення з метою створення омічного контакту при значенні вакууму 3 * 10^-3 мм рт. ст. і температурі 200⁰ С. Товщина на-пиленого шару повинна бути 15-22 мкм.

В технологічно-розрахунковому розділі було розраховано параметри напівпровідникової структури приладу ДЛ553 : питомий опір вихідного кремнію склав 80 Ом*см , діаметр випрямляючого елементу був вибраний 65 мм.

Був проведений експеримент на тему: „Дослідження процесу створення

металевих контактів на структурах приладу ДЛ553-2000”. В результаті експерименту була визначена залежність між температурою напилення та продуктивністю установки.

В розділі організації та економіки виробництва була розрахована кількість працівників дільниці, вона склала 7 чоловік. Виробнича собівартість приладу склала 464,9 грн/шт. Середньомісячна заробітна плата склала 527,31 грн.

На дільниці напилення треба дотримуватись правил охорони праці, техніки безпеки при роботі з електричним обладнанням, хімічними реактивами. В ході виконання дипломного проекту були розроблені правила протипожежної безпеки, рішення питань екології на дільниці, вимоги вакуумної гігієни.