Detail předmětu

Electronic Components Production

FEKT-MPA-VSKAk. rok: 2023/2024

Předmět se zabývá základními fyzikálními principy polovodičů, včetně jejich výroby. Předmět podává přehled o vývoji polovodičových čipů, o výrobě jednotlivých typů součástek a také o jejich připojování. Lekce se zaměřují hlavně na různé typy diod a tranzistorů, problematiku jejich výroby s vysvětlením jednotlivých výrobních operací (Oxidace, epitaxe, fotolitografie, difúze, implantace) a jevy které se mohou v součástkách vyskytnout (Stress migrace, elektromigrace). Jednotlivé výrobní operace jsou vysvětleny a demonstrovány v laboratoři názorným způsobem tak, že student získá základní znalosti o vytváření struktury polovodičových součástek a jejich funkci. Výuka probíhá přímo pod dohledem odborníka z praxe (firma ON Semiconductor Czech Republic, s.r.o.). Předmět nabízí dobrý přehled o technologických postupech, které se používají pro polovodičové technologie.

Jazyk výuky

angličtina

Počet kreditů

6

Garant předmětu

Ing. Martin Adámek, Ph.D.

Zajišťuje ústav

Ústav mikroelektroniky (UMEL)

Vstupní znalosti

Jsou požadovány znalosti z fyziky a polovodičové techniky na úrovni bakalářského studia.

Práce v laboratoři je podmíněna platnou kvalifikací „osoby znalé pro samostatnou činnost“, kterou musí studenti získat před zahájením výuky. Informace k této kvalifikaci jsou uvedeny ve Směrnici děkana Seznámení studentů s bezpečnostními předpisy.


Pravidla hodnocení a ukončení předmětu

Podmínky pro ukončení předmětu jsou stanoveny předpisem vydaným lektorem odpovědným za předmět a aktualizovaným pro každý akademický rok.

40 bodů - laboratorní cvičení
60 bodů - závěrečná zkouška 

Student musí získat minimálně 50 % bodů z každé části hodnocení cvičení.

 
Obsah a formy výuky v hodnoceném předmětu jsou stanoveny předpisem vydaným lektorem odpovědným za předmět a aktualizovaným pro každý akademický rok.
Teoretické cvičení – výpočty časů oxidace, difuze a hloubky polovodičového přechodu.
Laboratorní cvičení a projekt – návrh a popis výroby studentského polovodičového čipu prováděné v laboratoři (čištění, fotolitografie, metalizace, atd.).

Učební cíle

Cílem předmětu je poskytnout studentům základní znalosti o základech polovodičové technologie. Cílem předmětu v teoretické části je seznámit studenty se základními fyzikálními vlastnostmi polovodičů, principy fungování polovodičových zařízení, jejich současným pojetím a základy jejich výroby. V praktické části předmětu je cílem získání základních znalostí a dovedností pro práci s polovodiči v čisté laboratoři tak, aby se studenti mohli zapojit do výzkumných, vývojových a výrobních předmětů a pokračovat ve vědeckých činnostech.
Student po absolvování předmětu:
1. zná dělení a základní principy realizace polovodičových součástek,
2. rozumí a umí objasnit základy funkce polovodičových součástek a popíše jejich použití,
3. objasní realizační kroky v postupu výroby základních polovodičových součástek na experimentální činnosti v laboratoři,
4. zaujímá stanovisko k možnosti uplatnění ve výrobních, servisních a návrhových institucích v oblasti polovodičových komponent.

Základní literatura

Sze, S., M., Kwok, K., N., G.: Physics of semiconductor devices. 3rd ed. Hoboken: Wiley-Interscience, 2007, ISBN: 978-0-471-14323-9 (EN)
Abraham, B., Chang, K., Ch., et al.: Nano Devices and Sensors. Walter De Gruyter, 2016, ISBN 1501510509 (EN)

Zařazení předmětu ve studijních plánech

  • Program MPA-MEL magisterský navazující, 2. ročník, zimní semestr, povinný
  • Program MPAD-MEL magisterský navazující, 2. ročník, zimní semestr, povinný

Typ (způsob) výuky

 

Přednáška

39 hod., nepovinná

Vyučující / Lektor

Ing. Martin Adámek, Ph.D.

Osnova

Význam mikroelektroniky a trendy, technologická integrace
Polovodičové součástky a polovodičové čipy
Perspektivní polovodičové struktury a litografie
Montáž čipů - vsazování a kontaktování
Vrstvové struktury - tlusté a tenké vrstvy
Hybridní integrované obvody
Součástková základna pro povrchovou montáž
Povrchová montáž I - substráty a nanášení pájecí pasty
Povrchová montáž II - osazování součástek
Povrchová montáž III - pájení vlnou a přetavením
Opravy v povrchové montáži - repair and rework
Diagnostika a řízení jakosti
TQM, certifikace a prohlaseni o shode

Laboratorní cvičení

26 hod., povinná

Vyučující / Lektor

Ing. Martin Adámek, Ph.D.

Osnova

Návrh vlastního HIO a HIOCAD
Sítotisk a výpal tlustých vrstev
Dostavování odporů a kontaktování polovodičových čipů
Testování a pouzdření
Montáž součástek Fine Pitch
Tlustovrstvé senzory