čeština

Seznámit studenty se základy technologie mikroelektronických součástek, obvodů a systémů v míře nezbytné jak pro zapojení do praxe, tak pro pokračování studia v magisterském studijním programu. Klást důraz na pochopení významu technologické integrace, která spojuje technologické řešení s obvodovým návrhem v rámci celého životního cyklu výrobků.

Student si dokáže vybavit, reprodukovat a popsat základní fyzikální principy z oblasti elektřiny a magnetismu, a je také schopen vlastními slovy stručně vyjádřit a objasnit základní pojmy z oblasti elektroniky a elektrotechnologie.

Metody vyučování závisejí na způsobu výuky a jsou popsány článkem 7 Studijního a zkušebního řádu VUT.

Podmínky pro úspěšné ukončení předmětu stanoví každoročně aktualizovaná vyhláška garanta předmětu.


Bodové hodnocení:

- laboratoře 30 bodů
- návrh HIO 10 bodů
- písemná zkouška 40 bodů
- ústní dozkoušení 20 bodů

1. Úvod do konstrukce a pouzdření mikrosystémů. Vývoj montážních technologií - současnost a budoucnost, význam materiálového inženýrství ve vývoji nových generací obvodů a obvodových principů. Základní pojmy v konstrukci a v materiálech používaných pro elektroniku. Příslušné anglické názvosloví.

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

Základní znalosti a orientace v oblasti technologie návrhu a výroby moderních elektronických obvodů, zařízení a systémů (hardware), které umožní studentovi definovat, popsat a také vysvětlit a případně vypočítat základní parametry z výše uvedené problematiky.

Student po absolvování předmětu:
1. Vybaví si základní problematiku elektronického hardware, jeho význam, složení a základní princip použití
2. Porozumí a objasní si základní podstatu jednotlivých elektronických součástek a popíše jejich principy realizace a použití
3. Vysvětlí teoretickou funkci základních komponent hardware a identifikuje jeho nejčastěji používané typy, pojmenuje jejich parametry v souvislosti s použitím v různých aplikacích
4. Je schopen navrhnout hybridní integrované obvody, demonstrovat a objasnit základní principy jejich realizace a provedení
5. Zaujímá nebo podporuje stanovisko k vlastní možnosti uplatnění ve výrobních, servisních a návrhových institucích v oblasti mikroelektroniky a elektrotechniky, a rovněž rozvíjí základní prerekvizity pro magisterské studiumsystémů

Vymezení kontrolované výuky a způsob jejího provádění stanoví každoročně aktualizovaná vyhláška garanta předmětu.

Szendiuch, I.: Technologie elektronických obvodů a systémů. 1 vyd. Brno: Nakladatelství VUTIUM, Brno, 2007. ISBN 80-214-3292-6 (CS)

Szendiuch, I.: Technologie elektronických obvodů a systémů. 1 vyd. Brno: Nakladatelství VUTIUM, Brno, 2002. ISBN 80-214-2072-3 (CS)
Szendiuch,I.: Mikroelektronické montážní technologie, VUTIUM, 1997 (CS)