Detail předmětu

Mikroelektronické praktikum 2

FEKT-BMP2Ak. rok: 2017/2018

Volba koncepce provedení elektronického a mikroelektronického zařízení, volba správného postupu při návrhu, moderní elektronické i mechanické, konstrukční prvky zařízení, moderní konstrukční materiály (plasty, kompozity, kovy) jejich elektrické a mechanické vlastnosti, jejich praktické rozeznání a vhodné použití. Teoretické zásady návrhu plošných spojů, technologií na tenké vrstvě a tlusté vrstvě, seznámení s legislativou zavádění nového výrobku do výroby a na trh. Získání základních praktických dovednosti při pájení elektroniky. Návrh pro levnou a úspěšnou výrobu (DFM).

Výsledky učení předmětu

Student v předmětu získá teoretické základy, které se týkají správného návrhu elektronického a mikroelektronického zařízení. Získané teoretické znalosti použije pro vlastní elektronický i mechanický návrh zařízení. Student získá přehled o používaných technologiích, částečně získá informace, jak úspěšně realizovat vývoj i elektronickou výrobu. Student se naučí pájet klasické a povrchově montované součástky, získá dovednosti z návrhu desek plošných spojů. Student bude prakticky umět navrhnout a realizovat obvod na tlusté vrstvě.

Prerekvizity

Předmět je navržen jako praktický úvod do problematiky elektronického a mikroelektronického návrhu, předpokládají se základní znalosti středoškolské matematiky a fyziky, obecné zásady používání počítačových systémů a kladný vztah k elektronice. Kromě toho nevyžaduje žádné jiné prerekvizity.

Plánované vzdělávací činnosti a výukové metody

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

Způsob a kritéria hodnocení

Zápočet bude udělen za aktivní účast na všech cvičeních, a realizaci předepsaných projektů, omluvená cvičení bude možno nahradit. Minimální rozsah vypracování jednotlivých laboratorních úloh a projektů a další podmínky pro úspěšné ukončení předmětu stanoví každoročně aktualizovaná vyhláška garanta předmětu. Zkouška se bude skládat z písemné (max. 60 bodů) a ústní části (max. 40 bodů).

Jazyk výuky

čeština

Osnovy výuky

Osnova přednášek:
1) Volba koncepce zařízení s ohledem na sériovou, kusovou a prototypovou výrobu, volba správného pracovního postupu při návrhu.
2) Moderní konstrukční a ovládací prvky - spínače, klávesnice, konektory, displeje a další.
3) Moderní konstrukční materiály, (plasty, termoplasty, reaktoplasty, kompozitní materiály), jejich elektrické a mechanické vlastnosti, rozpoznání plastu a příklady použití, základy opracování materiálů.
4) Lineární posuvy, rotační mechanismy, hydraulické, elektromagnetické ovládací prvky
5) Optické systémy, světlovodné systémy, optoelektronika.
6) Koncepce návrhu elektronické části zařízení. (Volba zařízení, použití mikropočítače a jeho způsob průmyslového programování, klasické obvodové prvky a další).
7) Koncepce návrhu konstrukce zařízení. (Modulová, nebo one-board konstrukce, volba skříně, ovládací a zobrazovací prvky a další), způsoby elektrického propojení.
8) Zásady návrhu plošného spoje s ohledem na způsob pájení, na elektromagnetickou kompatibilitu, bezpečnost, vyrobitelnost a cenu.
9) Zásady návrhu elektroniky s ohledem na splnění požadavků na výrobek, snadnou a levnou vyrobitelnost, cenu, testovatelnost, spolehlivost a další (Design for Manufacturing - DFM)
10) Bezpečnost provozu zařízení, způsoby ochrany před nebezpečným dotykem, právní ochrana, prohlášení o shodě.
11) Obrábění a dělení plastů a kovů s ohledem na použitý materiál, moderní technologie realizace tlustých a tenkých vrstev, dělení (laser, vodní paprsek), CNC opracování, Gerber data a jejich struktura.
12) Normy související s návrhem
Osnova cvičení
1) Návrh plošného spoje (software EAGLE)
2) Praktické pájení a výměna různých SMD pouzder, včetně pouzder BGA, QFN
3) Pájení a oživení jednoduchého elektronického zařízení v SMD konstrukci
4) Realizace a oživení jednoduchého mikroelektronického obvodu realizovaného v tlustovrstvé technologii
5) Metody rozpoznání použitého plastu
6) Ukázka provedení činnosti moderních technologických zařízení z oblasti elektroniky, mikroelektroniky.
7) Exkurze do vybrané firmy, která se zabývá elektronikou, upozornění na okolnosti, které vedou k úspěšné, případně neúspěšné výrobě.

Cíl

Předmět má za úkol teoreticky a hlavně prakticky připravit absolventa na práci ve firmách, které se zabývají mikroelektronickou a elektrotechnickou výrobou a vývojem. Výuka doplňuje ostatní předměty oboru. Studenti se seznámí s teoretickými zásadami systémového návrhu elektroniky, mechanickým řešením elektroniky včetně návrhů plošných spojů, zvláštnostmi návrhu zařízení pro různé oblasti použití, jako je zdravotnická technika, automobilová technika, spotřební elektronika a další, návrhem speciálních přípravků pro oživování a programování. Bude rovněž řešena problematika bezpečnosti, právní předpisy a ekologie. V praktické části, která převažuje, získají studenti praktické dovednosti z oblasti pájení elektroniky, a používání běžných elektronických a mikroelektronických aplikací. V rámci přednášek bude uváděna anglická terminologie.

Vymezení kontrolované výuky a způsob jejího provádění a formy nahrazování zameškané výuky

Podmínky pro úspěšné ukončení kursu stanoví každoročně aktualizovaná vyhláška garanta předmětu.

Zařazení předmětu ve studijních plánech

  • Program EEKR-B bakalářský

    obor B-MET , 2. ročník, letní semestr, 5 kreditů, volitelný oborový

  • Program EEKR-CZV celoživotní vzdělávání (není studentem)

    obor ET-CZV , 1. ročník, letní semestr, 5 kreditů, volitelný oborový

Typ (způsob) výuky

 

Přednáška

13 hod., nepovinná

Vyučující / Lektor

Cvičení na poč.

39 hod., povinná

Vyučující / Lektor