Detail předmětu

Microelectronics and Assembly Technology

FEKT-BPA-MTSAk. rok: 2025/2026

Předmět pojednává o moderní elektronické součástkové základně (hardware), s důrazem na získání znalostí a porozumění pasivním i aktivním prvků, včetně jejich integrace zahrnující nejnovější technologie montáže a propojování. Je sestaven tak, aby seznámil studenty se základními principy funkce, od návrhu a výroby až po základní pravidla využití elektronických komponent používaných pro konstrukci moderních elektronických systémů. Jsou zde popsány nejen vrstvové technologie a technologie povrchové montáže, ale také nové způsoby pouzdření a propojování elektronických součástek včetně polovodičových čipů. Dále jsou vysvětleny moderní typy pouzder, jako jsou multičipové moduly, Chip Scale Package, Flip Chip, Wafer Level Packaging a další perspektivní řešení včetně 3D. Pro získání komplexních znalostí a uplatnění v praxi jsou na závěr zařazeny vybrané kapitoly z řízení jakosti a ekologie zaměřené na oblast mikroelektronických technologií. Předmět tak dává ucelený přehled o základech elektronického hardware, od návrhu až po využití. To umožňuje studentům po získání znalostí a porozumění látky jak bezprostřední zapojení do praxe, tak navázat na rozvíjení intelektuálních schopností v magisterském studiu.

Jazyk výuky

angličtina

Počet kreditů

6

Garant předmětu

Ing. Alexandr Otáhal, Ph.D.

Zajišťuje ústav

Ústav mikroelektroniky (UMEL)

Vstupní znalosti

Jsou požadovány znalosti předmětu na úrovni střední školy.
Práce v laboratoři je podmíněna platnou kvalifikací „osoby poučené“, kterou musí studenti získat před zahájením výuky. Informace k této kvalifikaci jsou uvedeny ve Směrnici děkana Seznámení studentů s bezpečnostními předpisy.
Student programu v českém jazyce musí mít před zápisem předmětu Microelectronics and Assembly Technology absolvované předměty BPC-AN4, BPC-AEI.

Pravidla hodnocení a ukončení předmětu

Do 42 bodů za práci v semestru.

Do 58 bodů za zkoušku.

 


Laboratorní výuka probíhá v laboratoři mikroelektronických technologií a pouzdření, vždy ve skupinách max. 6 studentů dle časového plánu stanoveného na začátku semestru.
Náhrada je možná pouze po osobní dohodě s vyučujícím ve výjimečných případech (na základě předložení lékařského potvrzení).

Laboratorní cvičení :
1. Návrh hybridního integrovaného obvodu.
2. Realizace hybridního integrovaného obvodu.
3. Měření vlastností tlustovrstvých rezistorů čtyřbodovou metodou.
4. Dosavování vrstvových rezistorů a jejich statistické vyhodnocení.
5. Pájení a měření teplotních profilů.
6. Pouzdření a kontaktování.

Učební cíle

Cilem je 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


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 studium

Základní literatura

Tummala,R.: Fundamentals of Microsystems Packaging, McGraw-Hill, NewYork, ISBN 0-07-1371699

Doporučená literatura

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

Zařazení předmětu ve studijních plánech

  • Program BPC-MET bakalářský 0 ročník, zimní semestr, povinně volitelný

Typ (způsob) výuky

 

Přednáška

39 hod., nepovinná

Vyučující / Lektor

Ing. Alexandr Otáhal, Ph.D.

Osnova

Mikroelektronika a její vývojové trendy
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
Technologické postupy v povrchové montáži
Elektrotechnické výroby a statistické řízení jakosti
Řízení technologických procesů
Jakost a certifikace v elektronice
Mikroelektronika a životní prostředí

Laboratorní cvičení

24 hod., povinná

Vyučující / Lektor

Ing. Alexandr Otáhal, Ph.D.

Osnova

Návrh vlastního HIO a HIOCAD
Sítotisk a výpal tlustých vrstev
Dostavování odporů a kontaktování polovodičových čipů
Měření teplotních profilů při pájení, pájení přetavením a bezolovnaté pájky
Základní operace v povrchové montáži, osazování součástek SMD