čeština

Student po absolvování předmětu:

1. Popíše moderní technologie využívané při realizaci elektronického hardware
2. Vysvětlí základní principy moderních elektronických součástek, od jejich výroby až po aplikace
3. Zvládá teoretické i praktické poznatky umožňující navrhovat a používat moderní komponenty elektronického hardware, pracovat s jejich parametry
4. Navrhuje hybridní integrované obvody a má schopnosti rozhodování o koncepci a konstrukci nových navrhovaných obvodů
5. Je schopen rozhodnout o uplatnění v návrhových, výrobních a servisních institucích v oblasti mikroelektroniky a elektrotechniky, a také získání prerekvizit pro další vědeckou práci

Jsou požadovány znalosti na úrovni bakalářského studia a platné přezkoušení pro kvalifikaci pracovníků pro samostatnou činnost (ve smyslu §6 Vyhlášky).

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

Přednášky

Návrhový seminář 8b. (návrh ANSYS a realizace HIO)

Laboratorní cvičení 32b. (zpracování laboratorních úloh + přezkoušení)

Písemná zkouška 10 x 5b. (10 otázek, koef. 5) – min. 25b. / max. 50b.

Ústní dozkoušení při dosažení min. 50 b. 0 - 10b.

Osnova přednášek (podle tříhodinových vyučovacích bloků):
1. Úvod do pouzdření mikrosystémů. Vývoj montážních technologií - současnost a výhledy do příštího století materiálového inženýrství ve vývoji nových generací řešení obvodových principů. Základní orientace v materiálech používaných pro elektroniku.
2. Základy elektrického návrhu pouzder. Role spolehlivosti v pouzdření a tepelný management. Tepelný management – Teorie přenosu tepla v elektrotechnických součástkách. Modelování chlazení elektrických součástek a systémů. Faktorová analýza vlastností součástek – Flip Chip.
3. Pouzdření čipů a multičipové pouzdření. Multičipové a multisubstrátové moduly – typy a provedení (jerjich použití ve výpočetních systémech). Efektivita pouzdření a výpočetní výkon MIPS - význam pro konstrukci počitačů. Základní aspekty návrhu multičipových modulů.
4. Pasivní součástky – konstrukce a provedení. Pasivní součástky pro mikroelektroniku – diskrétní, integrované, sdružené a násobné. Základy pasivních součástek a jejich fyzikální představitelé. Parametry, jejich posuzování a výběr. Vývojové trendy a specifika použití.
5. Mikroelektromechanické systémy a jejich aplikace.
6. Nanoelektronické struktury a jejich základní principy. MOSFET a jeho limity použití. Tunelové diody a kvantové součástky, molekulární nanoelektronika. Vlnová interference součástek. Obvody a systémy z hlediska nanoelektroniky.
7. Nekonvenční aplikace vrstvových technologií a hybridních integrovaných obvodů. Senzory a atenuátory, displeje a další použití (stínění, ohřev atd.). Rozdělení senzorů a jejich realizace vrstvovými technologiemi. Chemické senzory a biosenzory - nové možnosti využití v ekologii, lékařství, zemědělství, potravinářském průmyslu atd.
8. Materiály a procesy pouzdření a realizace pouzder. Základní principy konstrukce multičipových modulů a multisubstrátových modulů (MCM MSM). Třírozměrné struktury a základy tepelného managementu.
9. Elektrické testování z hlediska provedení pouzder. Základy strategie návrhu a výroby integrovaných systémů. Řízení technologických procesů. Návrh statistického experimentu a modelování procesů. CIM – Computer Integrated Manufacturing. Filosofie elektrického testování.
10. Vliv parametrů zařízení a parametrů procesu na jakost (Process Window). Volba konfigurace montážních linek a pracovišť pro elektronickou výrobu. Jakost a kontrola kvality dle požadavků světových organizací.
11. Návrh mikrosystémů a životní pouzdření. Životní prostředí a zacházení s elektrotechnickými odpady
12. Základy spolehlivosti mikrosystémů. Statistické metody pro kontrolu kvality. Regulační diagramy, statistická přejímka, Paretova analýza a další. Statistické řízení jakosti (SPC) a interaktivní analýza (IPO). Metoda 6 sigma a její použití ve výrobní praxi.

Seznamit a naučit porozumnět budouci inzenyry novym špičkovým technologickým principům elektronickych obvodu, zarizeni a systemu (hardware) v takové míře, aby byli schopni se aktivně zapojit jak do činnosti ve výzkumných a výrobních subjektech, a také aby byli schopni navázat na pokračování v oblasti vědecké činnosti.

Teoretické cvičení – metoda 6 sigma a její aplikace v elektrotechnických výrobách:
Stanovení koeficientů způsobilosti procesu Cp a Cpk a aplikace metody 6 sigma pro procesy povrchové montáže.

Laboratorní cvičení – návrh a osazování moderních součástek:
Návrhové systémy pro HIO /HIOCAD a CAHL/, využití programu ANSYS při návrhu elektronických obvodů, proces montáže polovodičových čipů a moderních součástek – BGA, CSP, Flip Chip, WLP atd.

Szendiuch,I.: Mikroelektronické montážní technologie, VUTIUM, 1997 (kniha) ISBN 80-214-0901-0 (CS)