Opinto-opas 2008-2009 Perus Perus Pori KV Jatko Avoin |Tutkinnot|     |Opintokokonaisuudet|     |Opintojaksot|

Opintojakson vastuuhenkilö

Kati Kokko, Sampsa Kuusiluoma

Toteutuskerrat

	Luentoajat ja -paikat	Kohderyhmä, jolle suositellaan
Toteutus 1	Per 1, 2 : Tiistai 10 - 12, SM221	3.-n. vuosikurssi Kandiopiskelijat Sähkötekniikan koulutusohjelma Tieto- ja sähkötekniikan tiedekunta Tietoliikenne-elektroniikan koulutusohjelma

Suoritusvaatimukset

Hyväksytysti suoritetut harjoitustyö, tentti ja pakollisiksi merkityt verkkotehtävät.
Osasuoritusten pitää liittyä samaan toteutuskertaan

Opetukseen ja oppimiseen liittyvät periaatteet ja lähtökohdat

-

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 (nand ja nor) 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.

Opintojakson arvostelu

Opintojakson suorittamiseksi kiitettävästi opiskelijan tulee hallita opintojakson ydinaines hyvin, sekä omata peruskäsitys täydentävästä tietämyksestä. Harjoitustyö arvioidaan hyväksytty/hylätty -periaatteella. Hyväksytty vastaa arvosanaa 3 tai enenmmän.

Arvosteluasteikko:

Opintojaksolla käytetään numeerista arviointiasteikkoa (1-5)

Osasuoritukset:

Osasuoritusten pitää liittyä samaan toteutuskertaan

Oppimateriaali

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

Esitietovaatimukset

Lisätietoja

Kurssi on jaettu sisällöllisesti kahtia. Osuus 1 käsittelee sähköisen suunnittelun kannalta mikroelektroniikkaa ja osuus 2 on pakkaus- ja liitostekniikan perusasioita käsittelevä.

Tarkempia tietoja toteutuskerroittain

	Kuvaus	Opetusmuodot	Toteutustapa
Toteutus 1	Lukuvuosi 2008-2009	Luennot Harjoitukset Tieto- ja viestintätekniikan käyttö Harjoitustyöt	Lähiopetus: 0 % Etäopetus: 20 % Itseopiskelu: 0 %

Viimeksi muokattu	29.01.2009
Muokkaaja	Jouko Heikkinen