Detail předmětu

Moderní technologie elektronických obvodů a systémů

FEKT-MPC-MTEAk. rok: 2020/2021

Předmět se zabývá novými moderními elektronickými součástkami a technologiemi (hardware) s důrazem na porozumnění aktivních a pasivních mikroelektronických prvků. Propojování a pouzdření a nové způsoby integrace jsou důležité v průběhu celého životního cyklu, který začíná návrhem, pokračuje výrobními procesy a končí likvidací. Předmět se sousřeďuje na technologii povrchové montáže a tlustovrstvé integrované obvody, které jsou základem tlustovrstvových technologií. Jsou zde popsána nová provedení pouzder jako jsou Multi chip moduly, Chip scale pouzdra, Flip chipy a LTCC struktury včetně moderních polovodičových struktur a 3D pouzder. Pokud jde o získání komplexního pohledu na praxi v oblasti mikroelektronických technologií , jsou zde uvedeny vybrané části z oblasti kvality a environmentálního managementu. Předmět poskytuje také dobrý základ pro pochopení elektronického hardware v celém životním cyklu návrhu, výroby, používání, servisu a jeho likvidace.

Výsledky učení předmětu

Student po absolvování předmětu:

1. Popíše moderní technologie využívané při realizaci elektronického hardware
2. Vysvětlí základní principy moderních elektronických součástek, od jejich výroby až po aplikace
3. Zvládá teoretické i praktické poznatky umožňující navrhovat a používat moderní komponenty elektronického hardware, pracovat s jejich parametry
4. Navrhuje hybridní integrované obvody a má schopnosti rozhodování o koncepci a konstrukci nových navrhovaných obvodů
5. Je schopen rozhodnout o uplatnění v návrhových, výrobních a servisních institucích v oblasti mikroelektroniky a elektrotechniky, a také získání prerekvizit pro další vědeckou práci

Prerekvizity

Jsou požadovány znalosti na úrovni bakalářského studia a platné přezkoušení pro kvalifikaci pracovníků pro samostatnou činnost (ve smyslu §6 Vyhlášky).

Doporučená nebo povinná literatura

Szendiuch, I. Technologie elektronických obvodů a systémů. 1 vyd. Brno: Nakladatelství VUTIUM, Brno, 2007. ISBN 80-214-3292-6 (CS)
Szendiuch,I.: Education in Hybrid Microelectronics at the Technical University of Brno,Microelectronics, Interconnection and Assembly Book, Kluwer Academic Publ. (CS)
Szendiuch,I.: Mikroelektronické montážní technologie, VUTIUM, 1997 (kniha) ISBN 80-214-0901-0 (CS)
Tummala, R.: Fundamentals of Microsystems Pacakaging, McGraw-Hill, New York, 2001, ISBN 0-07-137169- (EN)
Charles A Harper : Handbook of thick film hybrid microelectronics, McGraw-Hill, New York, 1974, ISBN 0-07-026680-8 (EN)
Abel, M., Cimburek, V.: Bezolovnaté pájení v legislativě i praxi, ABE.TEC, Pardubice, 2005, ISBN 80-903597-0-1 (CS)

Plánované vzdělávací činnosti a výukové metody

Metody vyučování závisejí na způsobu výuky a jsou popsány článkem 7 Studijního a zkušebního řádu VUT. Zahrnují přednášky, laboratoře a cvičení, včetně krátkého odborného překladu. Předmět využívá e-learning (Moodle). Student odevzdává jeden samostatný projekt.

Způsob a kritéria hodnocení

Laboratorní cvičení: 12b
Návrh HIO: 8b
Písemná a ústní zkouška: 80b

Zkouška z předmětu bude probíhat prezenčně i distančně.

Jazyk výuky

čeština

Osnovy výuky

Osnova přednášek:

1. Úvod do konstrukce a technologie elektrických obvodů (pouzdření a propojování)
2. Tlusovrstvá technologie I - (materiály)
3. Tlusovrstvá technologie II - (procesy)
4. Vakuové technologie a hromadné operace na čipech
5. Montáž a kontaktování polovodičových čipů, pouzdření
6. ESD - Electrostatic discharge
7. Moderní elektronická pouzdra QFN a BGA
8. Legislativa, EcoDesign a lidské zdraví
9. Jakost a spolehlivost v elektrotechnice
10. Praktický pohled na opravy elektronických sestav

Cíl

Seznamit a naučit porozumnět budouci inzenyry novym špičkovým technologickým principům elektronickych obvodu, zarizeni a systemu (hardware) v takové míře, aby byli schopni se aktivně zapojit jak do činnosti ve výzkumných a výrobních subjektech, a také aby byli schopni navázat na pokračování v oblasti vědecké činnosti.

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

Laboratorní cvičení – návrh, realizace a testování moderních komponent:

1. Návrh hybridního integrovaného obvodu
2. Realizace hybridního integrovaného obvodu
3. Pouzdření a propojování mikroelektronických struktur
4. Pájení složitějších elektronických pouzder
5. Výroba LTCC struktur

Zařazení předmětu ve studijních plánech

  • Program MPC-EEN magisterský navazující, 2. ročník, zimní semestr, 6 kreditů, povinně volitelný
  • Program MPC-MEL magisterský navazující, 2. ročník, zimní semestr, 6 kreditů, povinný