Detail předmětu
Výroba součástek a konstrukčních prvků
FEKT-MPC-VSKAk. rok: 2020/2021
Předmět se zabývá základními fyzikálními principy polovodičů, včetně jejich výroby. Předmět podává přehled o vývoji polovodičových čipů, o výrobě jednotlivých typů součástek a také o jejich připojování. Lekce se zaměřují hlavně na různé typy diod a tranzistorů, problematiku jejich výroby s vysvětlením jednotlivých výrobních operací (Oxidace, epitaxe, fotolitografie, difúze, implantace) a jevy které se mohou v součástkách vyskytnout (Stress migrace, elektromigrace). Jednotlivé výrobní operace jsou vysvětleny a demonstrovány v laboratoři názorným způsobem tak, že student získá základní znalosti o vytváření struktury polovodičových součástek a jejich funkci. Výuka probíhá přímo pod dohledem odborníka z praxe (firma ON Semiconductor Czech Republic, s.r.o.). Předmět nabízí dobrý přehled o technologických postupech, které se používají pro polovodičové technologie.
Jazyk výuky
Počet kreditů
Garant předmětu
Zajišťuje ústav
Výsledky učení předmětu
1. zná dělení a základní principy realizace polovodičových součástek,
2. rozumí a umí objasnit základy funkce polovodičových součástek a popíše jejich použití,
3. objasní realizační kroky v postupu výroby základních polovodičových součástek na experimentální činnosti v laboratoři,
4. zaujímá stanovisko k možnosti uplatnění ve výrobních, servisních a návrhových institucích v oblasti polovodičových komponent.
Prerekvizity
Plánované vzdělávací činnosti a výukové metody
Způsob a kritéria hodnocení
Osnovy výuky
1. Vybrané fyzikální principy
3. Přechod kov-polovodič, Schottkyho dioda
4. Bipolární tranzistor
5. MIS Dioda
6. Tranzistor řízený elektrickým polem JFET
7. Tranzistor řízený elektrickým polem MOSFET
8. Integrita gate oxidu
9. Injekce horkých elektronů (HCI)
10. Stress migrace a elektromigrace v metalizaci.
11. Plasmatické poškození oxidů (PID)
12. Oxidace a epitaxe křemíku
13. Fotolitografie
14. Difúze a implantace
15. Metalizace
Učební cíle
Vymezení kontrolované výuky a způsob jejího provádění a formy nahrazování zameškané výuky
Teoretické cvičení – výpočty časů oxidace, difuze a hloubky polovodičového přechodu.
Laboratorní cvičení a projekt – návrh a popis výroby studentského polovodičového čipu prováděné v laboratoři (čištění, fotolitografie, metalizace, atd.).
Základní literatura
I. Szendiuch, V. Musil, J. Stehlík. Výroba součástek a konstrukčních prvků. Elektronický studijní text. 2006. 84 str., VUT FEKT Brno. Brno: VUT Brno, 2006. s. 1 ( s.) (CS)
MUSIL, V. a kol.: Výroba součástek a konstrukčních prvků. Nanotechnologie. Prezentace projektu KISP. VUT v Brně, 2015 (CS)
POOLE,C.P.(JR). -OWENS, F.J.: Introduction to Nanotechnology, Wiley Interscience, 2003 ISBN:0-471-07935-9 (EN)
STRAKOŠ, V.: Výroba součástek a konstrukčních prvků. Prezentace projektu KISP, VUT v Brně, 2015 (CS) (CS)
SZENDIUCH, I. a kol. Technologie elektronických obvodů a systémů. GA102/00/ 0969. GA102/00/ 0969. Brno: Nakladatelství VUTIUM, Brno, 2002. 289 s. ISBN: 80-214-2072- 3. (CS)
YING J. Y.: Nanostructured Materials. Academic Press, San Diego 2001 STREETMAN, B.G. –BANERJEE, S.K.: Solid state electronic devices. Prentice Hall, 2010, ISBN 978-0-13-245479-7 (EN)
Elearning
Zařazení předmětu ve studijních plánech
- Program MPC-MEL magisterský navazující 2 ročník, zimní semestr, povinný
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
Elearning