Detail předmětu
Mikroelektronika a technologie součástek
FEKT-KMTSAk. rok: 2011/2012
Předmět pojednává o vývoji součástkové základny, pasivních i aktivních prvků, a jejich montáži a propojování. Je zaměřen na technologii povrchové montáže a hybridních integrovaných obvodů, včetně nového pojetí ve vývoji polovodičů, jež je zaměřeno na multičipové moduly,CSP, Flip Chip a další perspektivní řešení.
Součástí je i aplikace říyení jakosti a certifikace v elektronických výrobách.
Jazyk výuky
Počet kreditů
Garant předmětu
Zajišťuje ústav
Výsledky učení předmětu
Prerekvizity
Plánované vzdělávací činnosti a výukové metody
Způsob a kritéria hodnocení
Osnovy výuky
2. Polovodičové čipy jako základ aktivních součástek. Základní princip a konstrukce polovodičových čipů, jejich osazování a připojování. Pouzdření čipů. Metody kontaktování ultrazvukem a termokompresí. Speciální provedení polovodičových součástek - Flip Chip, Beam Lead, TAB.
3. Perspektivní pasivní součástky pro elektroniku. Rezistor, kondenzátor, induktor - fyzikální představitelé a základní parametry. Konstrukce a provedení - diskrétní, integrované, sdružené, násobné atd. Charakteristiky, volba a specifika použití. Vývojové trendy a integrace.
4. .Vrstvové integrované obvody - tlusté vrstvy. Fyzikální podstata a funkce tlustých vrstev, cermetové a polymerní struktury. Význam v realizaci pasivních sítí - parametry a vlastnosti (trimování rezistorů). Princip sítotisku jako nevakuového způsobu vytváření tlustých vrstev, základní parametry a význam reologie.
5. Vrstvové integrované obvody - tenké vrstvy. Fyzikální depoziční metody pro vytváření tenkých vrstev, vakuové napařování a naprašování. Vznik struktury a mechanizmus vodivosti. Význam realizace pasivních sítí - parametry a vlastnosti. Vrstvoý odpor a jeho měření. Zásady a základní aspekty návrhu pasivních sítí.
6. Pouzdra a pouzdření. Význam substrátu pro pouzdření (organické, anorganické, křemíkové a další) - různé úrovně pouzdření. Pevné a flexibilní substráty. Typy pouzder a provedení jejich vývodů. Základní parametry, vlastnosti - koeficient tepelné roztažnosti. Výběr pouzder pro různé typy aplikací a použití
.
7. Povrchová montáž. Základní princip a charakteristiky. Součástková základna, pouzdra s páskovými, kulovými a plošnými vývody (SOT, SOIC, CC, LCC, BGA a pod). Vývoj pasivních součástek pro povrchovou montáž. Základní aspekty a zásady návrhu obvodů. Volba a výběr součástek při návrhu různých typů obvodů.
8. Technologické postupy v procesu povrchové montáže. Základní operace a jejich provedení. Osazování součástek a základní parametry osazovacích zařízení. Pájení a pájené spoje - principy, faktory a parametry. Pájitelnost a smáčivost povrchů, pájky olovnaté a bezolovnaté. Vliv pájených spojů na spolehlivost elektronických obvodů a systémů.
9. Elektrotechnické výroby a řízení jakosti. Výskyt chyb, jejich záznam a vyhodnocování, matematický přístup k ppm, pojem SPC. Poruchy v elektronických výrobách, výskyt a třídění poruch. Kontrola a kontrolní systémy, optické a elektronické. Opravy v montážních technologiích.
10. Ekodesign - ekologický návrh elektrotechnických výrobků. Sledování životního prostředí, ekologický návrh a zacházení s elektrotechnickými odpady. Podmínky udělování shody a označení CE. Legislativa EU, normy RoHS, WEEE a EuP.
11. Elektronika a zdraví , opakování
Učební cíle
Vymezení kontrolované výuky a způsob jejího provádění a formy nahrazování zameškané výuky
Základní literatura
Doporučená literatura
Szendiuch,I.: Mikroelektronické montážní technologie, VUTIUM, 1997 (CS)
Zařazení předmětu ve studijních plánech
Typ (způsob) výuky
Přednáška
Vyučující / Lektor
Osnova
Polovodičové čipy - princip a výroba
Základní způsoby provedení čipů a jejich pouzdření
Vrstvové obvody - tenké a tlusté vrstvy
Hybridní integrované obvody
Součástková základna pro povrchovou montáž
Technologie povrchové montáže - základní postupy
Multičipové moduly
CSP a Flip Chip technologie
Spolehlivost a provedení spojů v elektronice
Jakost a certifikace v elektronice
Řízení jakosti - sběr a zpracování dat
Mikroelektronika a životní prostředí
Laboratorní cvičení
Vyučující / Lektor
Osnova
Sítotisk a výpal tlustých vrstev
Dostavování odporů a kontaktování polovodičových čipů
Testování a pouzdření
Montáž součástek Fine Pitch
Tlustovrstvé senzory