čeština

6

Základní znalosti a orientace v návrhu a konstrukci elektronických obvodů, zařízení a systémů.

Jsou požadovány znalosti na úrovni středoškolského studia.

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.

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

Seznámit studenty s technologií mikroelektronických součástek, obvodů a systémů

Teoretické cvičení – návrh hybridního integrovaného obvodu:
Vytvoření vlastního schéma elektronického obvodu, jeho návrh a převod do topologické podoby tlustovrstvého hybridního obvodu.

Laboratorní cvičení – integrovaná tlustovrstvá struktůra:

1. Úvod, organizace a školení bezpečnosti v laboratoři
2) Měření vrstvového odporu. Definice elektrického odporu a jeho různé vyjádření.
3) Realizace hybridních integrovaných obvodů na bázi tlustých a tenkých vrstev (realizace pasivní sítě), příprava předloh, výroba šablon a sítotisk. Tisk souboru TLV rezistorů a jejich statistické vyhodnocení (Gauss).
4) Dostavování jmenovité hodnoty vrstvových rezistorů a pouzdření. Měření teplotního součinitele odporu.
5) Polovodičové čipy a jejich provedení, různé způsoby připojování do obvodu (osazování a kontaktování - wire bonding","flip chip"). Základní parametry při kontaktování a typy poruch. Ochrana polovodičových čipů. Měření pevnosti svárů. .
6) Technologie povrchové montáže. Osazování pasivních a aktivních součástek. Moderní způsoby pájení přetavením. Měření teplotního profilu.

Szendiuch,I.: Mikroelektronika a technologien součástek, Skriptum VUR vBrně, ÚMEL, ISBN 978-80-214-3960-3 (CS)

Szendiuch,I.: Mikroelektronické montážní technologie, VUTIUM, 1997 (CS)

26 hod., povinná

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