454-0517/01 – Technologie elektronických zařízení (TEZ)
| Garantující katedra | Katedra telekomunikační techniky | Kredity | 4 |
| Garant předmětu | Ing. Michal Jahelka, Ph.D. | Garant verze předmětu | Ing. Radek Novák, Ph.D. |
| Úroveň studia | pregraduální nebo graduální | Povinnost | povinně volitelný |
| Ročník | 3 | Semestr | zimní |
| | Jazyk výuky | čeština |
| Rok zavedení | 2003/2004 | Rok zrušení | 2003/2004 |
| Určeno pro fakulty | FEI | Určeno pro typy studia | bakalářské |
Cíle předmětu vyjádřené dosaženými dovednostmi a kompetencemi
Rozumět konstrukci zařízení z pohledu technologie výroby.
Učební výstupy jsou stanoveny tak, aby studenti byli schopni identifikovat, aplikovat a řešit úlohy z oblasti technologií elektronických zařízení.
Vyučovací metody
Anotace
Materiály pro přesnou mechaniku a slaboproudou elektrotechniku. Isolační laky. Elektrovodivá lepidla. Postup při konstrukci obvodu na desce ploš. spoje. Technologie výroby plošných spojů. Počítačová podpora návrhu plošného spoje a technologie jeho výroby. Pájky, pájení a čištění. Metalografie pájeného spoje. Pájecí pasty. Tavidla. Součástky a jejich montáž na desky. Součástky pro povrch. montáž. Osazování součástek SMD. Počítačová podpora konstrukce desky ploš. spoje. Kvalifikační zkoušky. Technologie hybridních obvodů.
Povinná literatura:
Abel, M. : Terchnologie povrchové montáže, Platan 2000
Mach, P., Skočil V., Urbánek J.: Montáž v elektronice, ČVUT Praha, 2001
Záhlava V.: OrCAD 10, Grada 2004
Abel, M. : Plošné spoje se SMD, návrh a konstrukce, Platan 2000.
Doporučená literatura:
Šavel, J. : Materiály a technologie v elektronice a elektrotechnice, BEN 1999.
Strauss, R.: Surface mount technology, Butterworth - Heinemann, 1994
Szendiuch, I.: Mikroelektronické montážní technologie, VUTIUM Brno, 1997
Musil, V. a kol.: Konstrukce a technologie elektronických zařízení, PC DIR Brno, 1994
Forma způsobu ověření studijních výsledků a další požadavky na studenta
Podmínky udělení zápočtu:
Předvedení zadaného výrobku, dokumentace.
E-learning
Další požadavky na studenta
Prerekvizity
Předmět nemá žádné prerekvizity.
Korekvizity
Předmět nemá žádné korekvizity.
Osnova předmětu
Přednášky:
Technologie výroby plošných spojů. Subtraktivní a aditivní technologie. Třídy. Materiály plošných spojů. Leptadla, podleptávání. Fotorezisty, jejich nanášení. Suché rezisty.
Postupy technologie subtraktivní. Cínování v lázni (HAL). Postupy technologie aditivní. Vrtání děr a jejich specifika. Pokovování děr. Potisk desek plošných spojů. Výroba vícevrstvých desek a ohebných plošných spojů. Počítačová podpora návrhu plošného spoje a technologie jeho výroby.
Materiály, jejich vlastnosti a použití. Obecné vlastnosti materiálů: Vnitřní pnutí. Stárnutí přirozené a zrychlené (umělé). Creep. Odolnost vůči povětrnosti. Obrobitelnost materiálu. Tvarová stálost. Materiály umělé: Termoplasty (plexisklo, polyvinilchlorid, polyetylen, polypropylen, polyisobutylen,polyakryláty, polyamidy, polyestery, polykarbonáty).Termosety (bakelit, polyester, epoxydové pryskyřice, polyuretany).
Zpracování termoplastů a termosetů [1]: Lisování, odlévání. Technologické požadavky na model a formu. Stříhání, lepení a vrtání. Použití šroubů.
Izolační laky. Laky pro vodiče, tkaniny a papír. Impregnační laky. Technologie nanášení. Lepidla pro mechanické spojování. Elektrovodivá lepidla jako elektrický spojovací prvek. Tmely. Povrchové úpravy a ochrana proti korozi: Lakování, elektrostatické nanášení ochranných vrstev, černění chemické a elektrochemické, eloxování hliníku, pokovování. Umělá oxidace zahříváním, máčením v roztocích solí, kyselin a tavenin, elektrolytická oxidace.
Vytváření kovových povlaků chemickým a elektrolytickým pokovením, máčením v roztaveném kovu, shopováním, plátováním. Smaltování kovů, ochranné nátěry laky olejovými, fenolformaldehydovou pryskyřicí, chlorkaučuk, polymerové laky, nitrocelulosové, asfaltové.
Pájky, pájení a čištění. Cíno-olověné pájky pro slaboproudou elektrotechniku. Stavový diagram cín-olovo. Metalografie pájeného spoje. Stárnutí spoje. Vlivy nečistot ve spoji. Chladnutí a jeho vliv na krystalickou strukturu spoje. Mechanické vlastnosti spoje. Pájecí pasty. Nanášení past tiskem, dispenserem. Pájení přetavením, cínovou vlnou, impulsní pájení, laserové. Tavidla, jejich složení. Zdravotní a ekologická hlediska na tavidla a pájky. Odstranění zbytků tavidla z desky. Montáž s ohledem na čistitelnost.
Kontrola průběhu výroby, testování během výroby. Likvidace odpadu z výroby desek plošných spojů. Provedení diskrétních součástek, typy pouzder, osazování, tepelné pnutí ve spoji. Součástky pro povrchovou montáž: Rezistory a kondenzátory, velikosti, typy. Diody. Provedení 1206, 0805, Melf. Pouzdření integrovaných obvodů SOT, SO(IC), VSO, PLCC (SOJ), QFP, PGA, TAB. Osazování součástek SMD. Balení součástek pro automatické osazování. Lepení před pájením. Tombstoning. Kontakty přímé a nepřímé. Lepené spoje.
Degradační procesy v elektrotechnických zařízeních: Kvalifikační zkoušky pro součástky a zařízení. Poruchové mechanismy v elektronických součástkách. Poruchové mechanismy s ohledem na jednotlivé technologie výroby součástek. Teorie zrychlených zkoušek. Diagnostika degradačních mechanismů v elektronických součástkách. Matematické modelování degradačních procesů.
Didpens pasty, osazení součástek, přetavení a očištění desky.
Zpracování plechů: Pájení, svařování, bodové svařování. Deformace při svařování a jejich odstranění. Stříhání, vrtání, prostřihování. Nástroje k tomu, deformace materiálu, zábrana jejich vzniku. Řezání laserem, vodním paprskem. Závity v plechu. Ohýbání plechů. Technologičnost konstrukce.
Technologie hybridních obvodů . Ekonomické opodstatnění výběru z obvodů integrovaných - zakázkových integrovaných - hybridních - klasických. Technologická zařízení pro jednotlivé technologie. Tenkovrstvé obvody a jejich technologie: Materiály pro substráty, napařování, materiály drah. Tenkovrstvé odpory, trimování, montáž součástek. Pouzdření fluidizací, lakováním. Tlustovrstvé obvody a jejich technologie: Materiály pro substráty, tisk vodivých drah, tlustovrstvé kondenzátory a odpory. Montáž součástek, pouzdření. Počítačová podpora konstrukce, výroby a testování hybridních obvodů.
Opravy na hotových deskách plošných spojů. Demontáž, příprava povrchu, osazení nové součástky.
Ekologie v konstrukci elektronických zařízení. Likvidace odpadů při vývoji, konstrukci, výrobě a provozu technologických zařízení pro elektrotechniku. Optimalizace emisí, znečišťování vod. Vliv elektronických zařízení na životní prostředí: Hluk, vibrace, ultrazvuk, elektromagnetické pole, biosféra. Přístrojový design. Význam vzhledu přístroje. Ergomerické parametry. Konstrukce z hlediska opravitelnosti zařízení.
Cvičení:
1.týden semestru Úvod, seznámení s požadavky pro zápočet, bezpečnost práce v laboratoři.
8.týden semestru Exkurze do PBT Rožnov p. Radhoštěm a Siemens Frenštát p.R.
11.týden semestru Exkurze do Tesly Lanškroun - výroba hybridních obvodů,
a AVX Lanškroun - výroba tantalových kondenzátorů.
14.týden semestru Exkurze k výrobci plechových přístrojových skříněk, komaxitování.
Laboratoře:
7.týden semestru Vyhotovení planfilmů pro obrazce spojů, nepájivou masku a potisk DPS.
9.týden semestru Osazování DPS.
10.týden semestru Osazování DPS.
12.týden semestru Osazování DPS.
13.týden semestru Osazování DPS. Předvedení výrobku, dokumentace, zápočet.
Počítačové laboratoře:
2.týden semestru Zadání zařízení, které si studenti navrhnou, vyrobí a osadí na DPS. Studenti si mohou zvolit zařízení sami. Seznámení s programem Eagle pro CAD v elektronických obvodech.
3.týden semestru Práce s programem Eagle.
4.týden semestru Práce s programem Eagle při návrhu vlastního zařízení.
5.týden semestru Práce s programem Eagle při návrhu vlastního zařízení.
6.týden semestru Seznámení s programy pro výrobu planfilmů - Gerb2Bitmap, RunPlotter.
Podmínky absolvování předmětu
Výskyt ve studijních plánech
Výskyt ve speciálních blocích
Hodnocení Výuky
Předmět neobsahuje žádné hodnocení.