Politechnika Warszawska - Centralny System Uwierzytelniania
Nie jesteś zalogowany | zaloguj się
katalog przedmiotów - pomoc

Układy hybrydowe

Informacje ogólne

Kod przedmiotu: 103A-ELxxx-ISP-UKH Kod Erasmus / ISCED: (brak danych) / (brak danych)
Nazwa przedmiotu: Układy hybrydowe
Jednostka: Wydział Elektroniki i Technik Informacyjnych
Grupy: ( Przedmioty obieralne )-Elektronika i inżynieria komputerowa-inż.-EITI
( Przedmioty techniczne )---EITI
( Systemy elektroniczne i mikroelektroniczne )-Elektronika i inżynieria komputerowa-inż.-EITI
Punkty ECTS i inne: 4.00
Język prowadzenia: polski
Jednostka decyzyjna:

103000 - Wydział Elektroniki i Technik Informacyjnych

Kod wydziałowy:

UKH

Numer wersji:

1

Skrócony opis:

Wykład dotyczy podstaw mikroelektroniki hybrydowej. Przedstawiane są matematycznie modele i reguły projektowania układów hybrydowych. Komputerowo wspomagane projektowanie (CAD) wykorzystuje podstawy technik grubo i cienkowarstwowych. Swoje miejsce znajdują też zagadnienia montażu i mikropołączeń oraz problematyka obudowywania układów i rozpraszania mocy.

Pełny opis:

Wykład dotyczy podstaw mikroelektroniki hybrydowej. Przedstawiane są matematycznie modele i reguły projektowania układów hybrydowych. Komputerowo wspomagane projektowanie (CAD) wykorzystuje podstawy technik grubo i cienkowarstwowych. Swoje miejsce znajdują też zagadnienia montażu i mikropołączeń oraz problematyka obudowywania układów i rozpraszania mocy.


Treść wykładu
Wstęp (2h)
Rodzina układów mikroelektroniki hybrydowej; układy drukowane (grube warstwy), układy monolityczne (cienkie warstwy), moduły. Aspekty ekonomiczne, obszary zastosowań.

Matematyczne podstawy i reguły projektowania (5h)
Czynniki określające wartość rezystora. Matematyczny model formowania grubej warstwy. Teoretyczny model sitodruku, projektowanie rezystora. Teoretyczny model grubości cienkiej warstwy. Model kondensatora (straty dielektryczne). Matematyczny model planarnej cewki indukcyjnej.
Reguły projektowania. Sekwencyjny diagram procesu projektowania. Projektowanie podzespołów układu hybrydowego. Reguły projektowania topografii układu hybrydowego.

Komputerowo wspomagane projektowanie (4h)
Techniki projektowania komputerowego (systemy CAD). Format i złożoność mikroukładu hybrydowego. Procesy projektowania CALMA. Inżynieria komputerowa projektu. Projektowanie topografii mikroukładu.

Techniki generacji wzorów (2h)
Procesy addytywne. Procesy powierzchniowe: trawienie plazmowe, frezowanie jonowe. Fotolitografia; fotorezysty, metody obrazowania (kontaktowa, zbliżeniowa, projekcyjna).

Podstawy techniki grubowarstwowej (5h)
Podłoża grubych warstw; materiały, właściwości fizyczne i elektroniczne, fabrykacja (proces LTCC). Warstwy przewodników - materiały (pasty przewodzące). Rezystory grubowarstwowe; materiały, charakterystyka rezystorów. Cewka indukcyjna. Lakiery i pasty dielektryczne (nisko- i wysokostratne).
Przebieg procesu formowania grubowarstwowego; sitodruk, charakterystyka metody.
Korekcja podzespołów pasywnych; definicje. Metody: piaskowanie, korekta laserowa. Stosowane systemy laserowe. Procedura korekcji: system optyczny, pozycjonowanie, kontrola komputerowa. Projekt kryteriów korekcji laserowej.

Podstawy techniki cienkowarstwowej (4h)

Podłoża cienkich warstw; materiały: ceramika (np. Al2O3), półprzewodniki (płytki monokrystaliczne, np. Si, Ge, szafir). Charakterystyka materiałów; właściwości fizyczne i elektryczne.
Komponenty bierne układów: przewodzące (ścieżki), rezystory, kondensatory, cewki indukcyjne. Parametry podzespołów, materiały.
Podstawowe metody formowania cienkich warstw - definicje; procesy fizyczne: naparowywanie próżniowe, napylanie jonowe i chemiczne osadzanie z fazy gazowej (CVD).

Montaż komponentów i połączenia elektryczne wewnętrzne (4h).

Montaż: mocowania adhezyjne, łączenie lutownicze; luty (materiały), systemy lutowania.
Mikropołączenia drutowe: termokompresja kulkowa i ściegowa, spawanie ultradźwiękowe, spawanie wiązką laserową. Połączenia taśmowe. Połączenia na podwyższonych kontaktach (Flip Chip)

Obudowywanie układów i rozważania termiczne (4h)

Geneza i uwarunkowania materiałowe. Podstawowe systemy. Połączenia hermetyczne.
Efekty termalne w obudowach. Rozpraszanie mocy: kalkulacje dla prostych konfiguracji, model transferu ciepła w stanie nieustalonym. Odniesienia materiałowe.





























Zakres laboratorium

  1. Projektowanie układu hybrydowego lub płytki drukowanej - pracownia komputerowa, program PADS

  2. Montaż na płytce drukowanej, ocena jakości montażu.

  3. Wytwarzanie i badanie grubowarstwowych podzespołów biernych.

  4. Procesy dołączania struktur półprzewodnikowych do podstawek

  5. Techniki wykonywania mikropołączeń w modułach wielostrukturowych.

Literatura:

    1. Tapan K, Gupta; Handbook of Thick - and Thin - Film Hybrid Microelectronics, J. Wiley & Sons Inc, Publication, Hoboken, New Jersey, 2003.

    2. Ryszard Kisiel, Adam Bajera: "Podstawy konstruowania urządzeń elektronicznych" skrypt WPW, Warszawa 1999r

    3. Ryszard Kisiel, Zbigniew Szczepański, Krystyna Lachowska, Jerzy Kalenik: "Podstawy konstrukcji elektronicznych, ćwiczenia laboratoryjne" skrypt WPW, Warszawa 1991,

    4. Instrukcje do ćwiczeń laboratoryjnych

    5. Publikacje dostępne w czasopismach, np. Elektronika oraz internecie.

Zajęcia w cyklu "rok akademicki 2017/2018 - sem. zimowy" (zakończony)

Okres: 2017-10-01 - 2018-02-18
Wybrany podział planu:


powiększ
zobacz plan zajęć
Typ zajęć: Laboratorium, 15 godzin, 120 miejsc więcej informacji
Wykład, 30 godzin, 120 miejsc więcej informacji
Koordynatorzy: Ryszard Kisiel
Prowadzący grup: (brak danych)
Lista studentów: (nie masz dostępu)
Zaliczenie: Ocena łączna
Jednostka realizująca:

103500 - Instytut Mikroelektroniki i Optoelektroniki

Zajęcia w cyklu "rok akademicki 2016/2017 - sem. zimowy" (zakończony)

Okres: 2016-10-01 - 2017-02-19
Wybrany podział planu:


powiększ
zobacz plan zajęć
Typ zajęć: Laboratorium, 15 godzin, 36 miejsc więcej informacji
Wykład, 30 godzin, 36 miejsc więcej informacji
Koordynatorzy: Ryszard Kisiel
Prowadzący grup: Ryszard Kisiel
Lista studentów: (nie masz dostępu)
Zaliczenie: Ocena łączna
Jednostka realizująca:

103500 - Instytut Mikroelektroniki i Optoelektroniki

Zajęcia w cyklu "rok akademicki 2014/2015 - sem. zimowy" (zakończony)

Okres: 2014-09-29 - 2015-02-22
Wybrany podział planu:


powiększ
zobacz plan zajęć
Typ zajęć: Laboratorium, 15 godzin, 36 miejsc więcej informacji
Wykład, 30 godzin, 36 miejsc więcej informacji
Koordynatorzy: Ryszard Kisiel
Prowadzący grup: Ryszard Kisiel
Lista studentów: (nie masz dostępu)
Zaliczenie: Ocena łączna
Jednostka realizująca:

103500 - Instytut Mikroelektroniki i Optoelektroniki

Zajęcia w cyklu "rok akademicki 2013/2014 - sem. letni" (zakończony)

Okres: 2014-02-24 - 2014-09-28
Wybrany podział planu:


powiększ
zobacz plan zajęć
Typ zajęć: Laboratorium, 15 godzin, 30 miejsc więcej informacji
Wykład, 30 godzin, 30 miejsc więcej informacji
Koordynatorzy: Ryszard Kisiel
Prowadzący grup: Ryszard Kisiel
Lista studentów: (nie masz dostępu)
Zaliczenie: Ocena łączna
Jednostka realizująca:

103500 - Instytut Mikroelektroniki i Optoelektroniki

Zajęcia w cyklu "rok akademicki 2013/2014 - sem. zimowy" (zakończony)

Okres: 2013-10-01 - 2014-02-23
Wybrany podział planu:


powiększ
zobacz plan zajęć
Typ zajęć: Laboratorium, 15 godzin, 30 miejsc więcej informacji
Wykład, 30 godzin, 30 miejsc więcej informacji
Koordynatorzy: Ryszard Kisiel
Prowadzący grup: Ryszard Kisiel
Lista studentów: (nie masz dostępu)
Zaliczenie: Ocena łączna
Jednostka realizująca:

103500 - Instytut Mikroelektroniki i Optoelektroniki

Zajęcia w cyklu "rok akademicki 2012/2013 - sem. letni" (zakończony)

Okres: 2013-02-20 - 2013-09-30
Wybrany podział planu:


powiększ
zobacz plan zajęć
Typ zajęć: Laboratorium, 15 godzin, 120 miejsc więcej informacji
Wykład, 30 godzin, 120 miejsc więcej informacji
Koordynatorzy: Ryszard Kisiel
Prowadzący grup: Ryszard Kisiel
Lista studentów: (nie masz dostępu)
Zaliczenie: Ocena łączna
Jednostka realizująca:

103500 - Instytut Mikroelektroniki i Optoelektroniki

Zajęcia w cyklu "rok akademicki 2012/2013 - sem. zimowy" (zakończony)

Okres: 2012-10-01 - 2013-02-19
Wybrany podział planu:


powiększ
zobacz plan zajęć
Typ zajęć: Laboratorium, 15 godzin, 36 miejsc więcej informacji
Wykład, 30 godzin, 36 miejsc więcej informacji
Koordynatorzy: Ryszard Kisiel
Prowadzący grup: Ryszard Kisiel
Lista studentów: (nie masz dostępu)
Zaliczenie: Ocena łączna
Jednostka realizująca:

103500 - Instytut Mikroelektroniki i Optoelektroniki

Opisy przedmiotów w USOS i USOSweb są chronione prawem autorskim.
Właścicielem praw autorskich jest Politechnika Warszawska.