Detail předmětu

Mikroelektronické praktikum 2

FEKT-BPC-MP2Ak. rok: 2020/2021

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

Jsou požadovány znalosti na úrovni středoškolského studia. Práce v laboratoři je podmíněna platnou kvalifikací „pracovníka poučeného“ dle Vyhl. 50/1978 Sb., kterou musí studenti získat před zahájením výuky. Informace k této kvalifikaci jsou uvedeny ve Směrnici děkana Seznámení studentů s bezpečnostními předpisy.

Doporučená nebo povinná literatura

-- R.S.VILLANUCI , A.W. AVTGIS, W.F. MEGOW, Electronic Techniques (fifth edition), Prentice - Hall , Inc. 1996, ISBN: 0-13-376658-6 (CS)
-- VÍT ZÁHLAVA, Metodika návrhu plošných spojů, skriptum ČVUT, Vydavatelství ČVUT, srpen 2000, ISBN 80-01-02193-9 (CS)
-- JOSEF ŠANDERA, JIŘÍ STARÝ, Mikroelektronické praktikum, elektronický výukový text, umístěno na webu FEKT. (CS)
-- JOSEF ŠAVEL, Materiály technologie a výroba v elektronice a elektrotechnice, BEN technická literatura, Praha 2004, ISBN – 7300 -154 -3 (CS)
-- J.ŠANDERA, Návrh plošných spojů pro povrchovou montáž, Technická literatura BEN, Praha 2006 (CS)
-- I. SZENDIUCH, Základy technologie mikroelektronických obvodů a systémů, VUTIUM Brno, 2006 (CS)

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 na základě,
- pravidelné a aktivní účasti na všech cvičeních
- realizaci předepsaných projektů (ralizace zařízení)
Omluvená cvičení bude možno nahradit.

Zkouška se bude ústní na základě písemné přípravy.

Jazyk výuky

čeština

Osnovy výuky

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

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, vojenská 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. 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 BPC-AUD bakalářský

    specializace AUDB-ZVUK , libovolný ročník, letní semestr, 5 kreditů, volitelný
    specializace AUDB-TECH , libovolný ročník, letní semestr, 5 kreditů, volitelný

  • Program BPC-AMT bakalářský, libovolný ročník, letní semestr, 5 kreditů, volitelný
  • Program BPC-EKT bakalářský, libovolný ročník, letní semestr, 5 kreditů, volitelný
  • Program BPC-SEE bakalářský, libovolný ročník, letní semestr, 5 kreditů, volitelný
  • Program BPC-TLI bakalářský, libovolný ročník, letní semestr, 5 kreditů, volitelný
  • Program BPC-MET bakalářský, 2. ročník, letní semestr, 5 kreditů, povinně volitelný

Typ (způsob) výuky

 

Přednáška

12 hod., nepovinná

Vyučující / Lektor

Laboratorní cvičení

39 hod., povinná

Vyučující / Lektor