Opintojaksot   |Tutkinnot| |Opintokokonaisuudet| |Kaikki| |Jatko| |KV|

Opintojakson vastuuhenkilö
Jarmo Tanskanen

Opettajat
Sampsa Kuusiluoma

Luentoajat ja -paikat
Per I,II: Tiistai 10 - 12, SM221

Toteutuskerrat

	Periodi 1	Periodi 2	Periodi 3	Periodi 4	Periodi 5	Kesä
Luento	2 h/vko	2 h/vko	-	-	-	-
Harjoitus	6 h/per	6 h/per	-	-	-	-
Verkkotyöskentely	1 h/vko	1 h/vko	-	-	-	-
Harjoitustyö	6 h/per	6 h/per	-	-	-	-
Tentti

(Lukuvuoden 2007-2008 aikataulu)

Tavoitteet
Opiskelija tuntee integroitujen piirien tai komponentin sähköisen ja fyysisen rakenteen. Hän tietää ja ymmärtää kuinka puolijohdepiirejä valmistetaan piille. Opiskelija tietää integroitujen komponenttien sisäisen rakenteen ja ymmärtää kuinka se voi vaikuttaa komponenttien sähköiseen toimintaan. Hän tietää kuinka puolijohdesiru voidaan liittää pakkauksen sisällä. Opiskelija tuntee piirin pakkauksen tai kotelon perusliitostavat kytkentäalustalle. Hän osaa tarkasti pn-liitoksen ja MOS-transistorin toiminnan ja merkityksen puolijohdetekniikassa. Opiskelija osaa ja ymmärtää tarkasti staattisen CMOS-invertterin toiminnan ja tuntee CMOS-peruslogiikkaporttien toiminnan.

Sisältö

Sisältöalue	Ydinaines	Täydentävä tietämys	Erityistietämys
1.	IC-mikropiirin suunnittelun abstraktiotasot, IC-mikropiirin suunnitteluvuo, IC-mikropiirin suunnittelusäännöt DRC Digitaalisuunnittelun metriikka (fan-in, yield jne.)	SPICE simulaattorin käyttö. IC-mikropiirin SPICE simulointi + mallit. Digitaalisuunnittelun historiaa lyhyesti
2.	MOS-transistorin piensignaalimalli, MOS-transistori ja layoutin vaikutus piensignaalimalliin, CMOS-invertterin toteutus ja toiminta, NAND ja NOR CMOS-toteutus ja toiminta, ASIC, FPGA, VHDL:llä suunnittelu, johdatus aiheeseen.	Mikropiirin suunnitteluohjelmistot. BJT-transistorin piensignaalimalli BJT-transistori ja layoutin vaikutus piensignaalimalliin,
3.	IC-mikropiirin rakennemateriaalit pii-teknologiassa, IC-mikropiirin valmistus yleisellä tasolla (kiekon valmistus, prosessointi, fotolitografia). Yleisimmät piirien luotettavuustestaustavat.	Muut käytössä olevat puolijohteet. Yksittäiskiteen valmistusmenetelmät. Kiekkotason testaaminen.
4.	Pakkauksen hierarkiatasot. Sirun tie kiekolta koteloon (kiekon sahaus, sirun liittäminen koteloon, kotelon sulkeminen). Pakkaus- ja kotelotyypit. Fotolitografia-asiat seikkaperäisesti ottaen huomioon myös piirilevyn valmistus.	Pakkaamisessa käytetyt materiaalit. Liittämistekniikat. Piirilevyn rakenne.	Piirilevyn valmistus.
5.	Lämmönhallinta pakkauksessa. Kotelon ja pakkauksen aiheuttamat rajoitukset suunnittelulle. Pakkaukselle asetetut vaatimukset eri sovelluskohteissa (kulutuselektroniikka, kommunikaatiotekniikka, autoteollisuus, lääketieteellinen tekniikka).	Lämmönhallintaan liittyvät laskut. Pakkauksen parasiittiset komponentit.	Jäähdytysrivan mitoittaminen.

Suoritusvaatimukset
Hyväksytysti suoritetut harjoitustyö, tentti ja pakolliseksi merkityt verkkotehtävät.

Opintojakson arviointikriteerit

Oppimateriaali

Tyyppi	Nimi	Tekijä	ISBN	URL	Painos,saatavuus...	Tenttimateriaali	Kieli
Kirja	Fundamentals of Microystems Packaging	Tummala, Rao	0-07-137169-9		ISBN 0-07-137169-9	Kyllä	Englanti
Kirja	Digital Integrated Circuits	Rabaey, Jan E	0-13-120764-4		ISBN 0-13-120764-4, International edition,	Kyllä	Englanti
Muu verkkomateriaali	Esikatsottu materiaali web-linkkien kautta	Eri tekijöitä				Kyllä	Englanti
Muu kirjallisuus	Electronic Packaging: Design, Materials, Process, and Reliability	Lau				Ei ole	Englanti
Muu kirjallisuus	Tulevaisuuden elektroniikan pakkaus- ja komponenttitekniikat	Lenkkeri, et al.:			(VTT:n julkaisu)	Ei ole	Suomi
Muu kirjallisuus	Electronic Assembly Fabrication: Chips, Circuit Boards, Packages, and Components	Harper				Ei ole	Englanti
Muu kirjallisuus	Digital Microelectronics	Haznedar	0-8053-2821-1			Ei ole	Englanti

Esitiedot

Tunnus	Nimi	OP	P/S
ELE-1030	ELE-1030 Elektroniikan perusteet III	5	Pakollinen

Esitietoketju (Vaatii kirjautumisen TTY Intranetiin)

Tietoa esitietovaatimuksista
Kurssi on johdatus mikroelektroniikkaan. Perustiedot elektroniikasta, kuten asiat elektroniikan peruskursseilta, tulee hallita.

Huomautuksia

Harjoituksilla voi saada 50-60% tenttipisteistä. Harjoitustyön osuudesta arviontiin sovitaan kurssin alussa, eli harjoitustyö voi olla pakollinen. Tarkemmat tiedot kurssin kotisivuilta lähempänä kurssin toteutusta. Tilaa kurssi itsellesi Moodlessa ennen kurssin alkua.

Tieto- ja viestintätekniikan (TVT) käyttö opetuksessa

- tiedottamisessa kotisivuilla, uutisryhmissä tai s-postilistoilla esim. ajankohtaiset asiat, aikataulut
- opetusmateriaalin laadinnassa erityisesti verkkokäyttöön tai muuhun sähköiseen viestimeen
- harjoitus-, ryhmä- tai laboratoriotöiden työstämisessä
- harjoitustöiden, materiaalin jne. jakelussa ja/tai palauttamisessa
- asioiden ja ilmiöiden havainnollistamisessa esim. animaatiot, demot, simulaatiot, videoleikkeet
- vuorovaikutuksessa ja keskusteluissa mm. verkkokeskustelut, chat
- tentissä tai osaamisen/oppimisen arvioinnissa
- opintojaksolla on käytössä oppimisalusta: Moodle

- Lähiopetuksen osuus: 55 %
- Etäopetuksen osuus: 10 %
- Opiskelijan itseopiskelun osuus: 35 %

Luennot ovat vapaaehtoisia, mutta erittäin suositeltavia. Perinteisen tyylin tentti tulee suorittaa. Kysymykset tentissä ovat ymmärtämistä testaavia. Opiskelija tekee bonusharjoituksia, pakollisen harjoitustyön ja pakolliseksi merkityt verkkotehtävät.

Mitoitus

Opetusmuodot	Tuntia
Luennot	27
Harjoitukset	24
Harjoitustyöt	24
Tieto- ja viestintätekniikan käyttö	20

Oppimateriaali	Tuntia
Kirja: Rabaey	0
Kirja: Tummala	0
Suomenkielinen verkkomateriaali	6
Vieraskielinen verkkomateriaali	5

Muu mitoitettu	Tuntia
Tentti/välikokeet	3
Kaikki yhteensä	109

Opintojakson opetukseen ja oppimiseen liittyvät periaatteet ja lähtökohdat

Opintojakson kotisivu

Viimeksi muokattu	27.08.2007
Muokkaaja	Jarmo Tanskanen