Detail předmětu
Electronic components production
FEKT-NVSKAk. rok: 2018/2019
Zásady návrhu,výroby a užití aktivních a pasivních elektronických součástek,integrovaných obvodů, integrovaných funkčních bloků a elektronických systémů v různých aplikacích. Součástky pro mikroelektroniku polovodičové obvody (technologie CMOS, BiCMOS, BIFET a pod.), hybridní integrované obvody (tlustovrstvé a tenkovrstvé), senzory a aktuátory, displeje atd. Moderní montážní technologie pro realizaci počítačů, telekomunikačních systémů, výkonové elektroniky a pod. Povrchová montáž (SMT), multičipové moduly (MCM), Chip scale package a další perspektrivní polovodičové součástky jako Flip chip a pod. Proměny v pouzdření (BGA, Chip carrier atd.), nový přístup k návrhu a vliv technologické integrace. Moderní metody managementu a jejich uplatnění v procesu elektronických výrob, jako důsledek technologické integrace. Způsoby řízení výrob, statistické řízení jakosti a význam informačních systémů, sledování a vyhodnocování informací z pohledu požadavků norem ISO 9000 a ISO 14000, shoda a certifikace výrobků a výrob. Konfigurace charakteristických subjektů pro ČR (typ CM Contract Manufacture), základní principy dosažení produktivity se zaměřením na malosériové elektrotechnické výroby, vývoj situace ve světě a požadavky současných světových trhů.
Jazyk výuky
Počet kreditů
Garant předmětu
Zajišťuje ústav
Výsledky učení předmětu
Prerekvizity
Plánované vzdělávací činnosti a výukové metody
Způsob a kritéria hodnocení
Osnovy výuky
1) Význam mikroelektronických technologií, technologická integrace, základy a typy elektronických výrob, megatrendy současného vývoje v elektronice, základní složky mikroelektroniky a jejich cíle. Současné trendy ve výrobě elektronických součástek, obvodů a systémů – pochopení pojmu technologická integrace. Vývoj montážních technologií - současnost a výhledy do příštího století (polovodičové čipy, propojování součástek a pouzdření).
2) 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.
3) Substráty používané v mikroelektronice – křemík, keramika a organické materiály. Parametry, vlastnosti a použití. Polymerní materiály a jejich aplikace při výrobě mikroelektronických systémů. Materiály pro mikroelektroniku a základy materiálového inženýrství.
4) Vrstvové integrované obvody – tlusté vrstvy, cermetové a polymerní. Význam v realizaci pasivních sítí – parametry a vlastnosti (trimování rezistorů). Princip sítotisku jako nevakuového způsobu vytváření tlustých vrstev. Vrstvový odpor a základní parametry. Aplikace v různých průmyslových oblastech.
5) Vrstvové integrované obvody – tenké vrstvy. Vakuové fyzikální depoziční metody pro vytváření tenkých vrstev, vakuové napařování a naprašování. Význam v realizaci pasivních sítí – parametry a vlastnosti. Základní aspekty návrhu pasivních sítí.
6) Polovodičové čipy, jejich kontaktování a pouzdření – různé způsoby a principy. Základy výroby polovodičových čipů – koncentrační profily, bipolární a unipolární obvody. Význam a vývoj litografie. Perspektivní polovodičové struktury – TTL, CMOS, BIFET, BiCMOS. Vývoj v oblasti realizace pamětí a mikroprocesorů.
7) Povrchová montáž. Součástková základna, pouzdra s páskovými, kulovými a plošnými vývody (SOT, SOIC, CC, LCC, BGA apod.). Technologické postupy v procesu povrchové montáže. Základní operace a jejich provedení.
8) Spoje v mikroelektronice a spolehlivost. Pájení - principy, faktory a parametry. Pájitelnost a smáčivosti povrchů, techniky a teplotní profily různých typů pájení. Pájky olovnaté a bezolovnaté - volba a parametry. Normy WEEE a RoHS. Struktura pájených spojů. Vliv pájených spojů na spolehlivost elektronických systémů.
9) Poruchy v elektronických výrobních procesech a kontrolní systémy. Kontrolní operace a kontrolní systémy. Výskyt a třídění poruch v elektronických systémech. Kontrola a měření základních vlastností a parametrů. Opravy v montážních technologiích.
10) Elektrotechnické výroby a statistické řízení jakosti, sledování a řízení výrob a informační systémy, výskyt chyb, jejich záznam a vyhodnocování (spolehlivost – jakost – produktivita). Matematický přístup k ppm. Řízení technologických procesů a aplikace v technologii povrchové montáže.
11) Jakost a certifikace. Kontrola kvality dle požadavků světových organizací. ISO 9000, 14000, 45000 a přidružené normy. Podmínky udělování shody a označení CE.
12) Sledování životního prostředí a ekologický návrh výrobků. Zásady a pravidla pro ekologický návrh (Eco-design) – Normy WEEE, RoHS a EuP.
Učební cíle
Vymezení kontrolované výuky a způsob jejího provádění a formy nahrazování zameškané výuky
Základní literatura
Doporučená literatura
Szendiuch,I. :Mikroelektronické montážní technologie,VUTIUM VUT v Brně, 1997 (CS)
Zařazení předmětu ve studijních plánech
Typ (způsob) výuky
Přednáška
Vyučující / Lektor
Osnova
Polovodičové součástky a polovodičové čipy
Perspektivní polovodičové struktury a litografie
Montáž čipů - vsazování a kontaktování
Vrstvové struktury - tlusté a tenké vrstvy
Hybridní integrované obvody
Součástková základna pro povrchovou montáž
Povrchová montáž I - substráty a nanášení pájecí pasty
Povrchová montáž II - osazování součástek
Povrchová montáž III - pájení vlnou a přetavením
Opravy v povrchové montáži - repair and rework
Diagnostika a řízení jakosti
TQM, certifikace a prohlaseni o shode
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