454-0517/02 – Technologie elektronických zařízení (TEZ)

Garantující katedraKatedra telekomunikační technikyKredity6
Garant předmětuIng. Michal Jahelka, Ph.D.Garant verze předmětuIng. Michal Jahelka, Ph.D.
Úroveň studiapregraduální nebo graduálníPovinnostpovinně volitelný
Ročník3Semestrzimní
Jazyk výukyčeština
Rok zavedení2004/2005Rok zrušení2009/2010
Určeno pro fakultyFEIUrčeno pro typy studiabakalářské
Výuku zajišťuje
Os. čís.JménoCvičícíPřednášející
JAH01 Ing. Michal Jahelka, Ph.D.
Rozsah výuky pro formy studia
Forma studiaZp.zak.Rozsah
prezenční Zápočet a zkouška 2+2
kombinovaná Zápočet a zkouška 2+2

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: Musí být navržena DPS v programu OrCAD. Tato musí být odevzdána nejpozději v zápočtovém týdnu, včetně schématu. Dále musí být přiložena dokumentace ve Wordu, OpenOffice nebo PDF formátu. V dokumentaci je: schéma, plošný spoj (pokud je oboustranný tak každá strana zvlášť), osazovací plán (pokud je deska osazena z obou stran, pak pro každou stranu), rozpiska s rozmístěním děr na DPS. Musí být odevzdána nebo ukázána hotová a osazená DPS. Musí obsahovat alespoň 50% SMD součástek. DPS musí být přiměřeně složitá (alespoň 50 součástek). Student si buďto platí DPS a součástky a pak mu tato zůstává, nebo vyrábí zařízení pro katedru, které neplatí, ale musí dodržet předepsané výrobní technologie a zařízení mu nezůstává

E-learning

Další požadavky na studenta

Prerekvizity

Předmět nemá žádné prerekvizity.

Korekvizity

Předmět nemá žádné korekvizity.

Osnova předmětu

Přednášky: Počítačová podpora návrhu desek s plošnými spoji (OrCad, Pads, Eagle, kiCAD). Systém Orcad - kreslení schématu, návrh plošného spoje, vytvoření součástky, závěrečné zpracování (celkem 3 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. Materiály, jejich vlastnosti a použití. Obecné vlastnosti materiálů: Vnitřní pnutí. Stárnutí přirozené a zrychlené (umělé). 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. 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. Pájky, pájení a čištění. Cíno-olověné pájky pro slaboproudou elektrotechniku. Stavový diagram cín-olovo. Metalografie pájeného spoje. Bezolovnaté pájky. Příměsi v pájce. 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), PLCC (SOJ), QFP, PGA, TAB... Osazování součástek SMD. Balení součástek pro automatické osazování. Lepení před pájením. Tombstoning. Lepené spoje. Zpracování plechů: Pájení, svařování, bodové svařování. Deformace při svařování a jejich odstranění. Stříhání, vrtání, prostřihování. Řezání laserem, vodním paprskem. Závity v plechu. Ohýbání plechů. Technologičnost konstrukce. Opravy na hotových deskách plošných spojů. Demontáž, příprava povrchu, osazení nové součástky. Konstrukce z hlediska opravitelnosti zařízení. 1. Krystalografická struktura materiálu, význam dislokací, omezení pohybu dislokací, tvrdost materiálu. Materiály v elektrinice (vysoké vodivosti, ostatní kovy, těžko tavitelné kovy, polokovy, nekovy). Materiály podle využití (rezistory, kontakty, pájky, magnetické). Izolanty a dielektrika (plasty, skla, keramika). Polovodiče. Kapalné krystaly. Laboratoře: 8. týden semestru - Zacházení s mikropájkou, práce s pájecí pastou a přetavení v horkém vzduchu, odpajování vícevývodových IO horkým vzduchem, test tvorby kuliček pájecí pasty. Seznámení se sítotiskem a pájení ponořením. 9 a 10 týden - možné exkurze (pokud bude zájem), pájení, ukázky plošných spojů, tvorba dokumentace. 11. týden semestru - Tvorba dokumentace k DPS (osazovací plán, rozpiska děr). Osazování. 12. týden semestru - Osazování DPS. 13. týden semestru - Osazování DPS. 14. týden semestru -; Osazování DPS, Odevzdání projektu, ukázka nebo odevzdání DPS. Projekty: Vytvoření DPS v programu OrCAD Výroba a osazení navržené DPS. Počítačové laboratoře: 1. týden semestru Úvod, seznámení s požadavky pro zápočet, bezpečnost práce v laboratoři. Seznámení s programy pro návrh plošných spojů. 2.týden semestru - Zadání zařízení, které si studenti navrhnou, vyrobí a osadí na DPS. Studenti si mohou zvolit zařízení sami. Kreslení schématu v programu OrCAD. 3.týden semestru - Návrh plošného spoje v programu OrCAD. 4.týden semestru - Závěrečné zpracování DPS v programu OrCAD, vytvoření knihovny. 5.týden semestru - Práce s programem OrCAD při návrhu vlastního zařízení. 6.týden semestru - Práce s programem OrCAD při návrhu vlastního zařízení. 7.týden semestru - Práce s programem OrCAD při návrhu vlastního zařízení. Seznámení s programy pro výrobu planfilmů - Gerb2Bitmap, RunPlotter. Odevzdání návrhu PCB v programu OrCAD pro výrobu.

Podmínky absolvování předmětu

Kombinovaná forma (platnost od: 1960/1961 letní semestr)
Název úlohyTyp úlohyMax. počet bodů
(akt. za podúlohy)
Min. počet bodů
Zápočet a zkouška Zápočet a zkouška 100 (100) 51
        Zápočet Zápočet 45 (45) 0
                Laboratorní práce Laboratorní práce 30  0
                Jiný typ úlohy Jiný typ úlohy 15  0
        Zkouška Zkouška 55 (55) 0
                Písemná zkouška Písemná zkouška 55  0
Rozsah povinné účasti:

Zobrazit historii

Výskyt ve studijních plánech

Akademický rokProgramObor/spec.Spec.ZaměřeníFormaJazyk výuky Konz. stř.RočníkZLTyp povinnosti
2009/2010 (B2645) Elektrotechnika, sdělovací a výpočetní technika (2612R018) Elektronika a sdělovací technika P čeština Ostrava 3 povinně volitelný stu. plán
2009/2010 (B2645) Elektrotechnika, sdělovací a výpočetní technika (2612R018) Elektronika a sdělovací technika K čeština Ostrava 3 povinně volitelný stu. plán
2008/2009 (B2645) Elektrotechnika, sdělovací a výpočetní technika (2612R018) Elektronika a sdělovací technika P čeština Ostrava 3 povinně volitelný stu. plán
2008/2009 (B2645) Elektrotechnika, sdělovací a výpočetní technika (2612R018) Elektronika a sdělovací technika K čeština Ostrava 3 povinně volitelný stu. plán
2007/2008 (B2645) Elektrotechnika, sdělovací a výpočetní technika (2612R018) Elektronika a sdělovací technika P čeština Ostrava 3 povinně volitelný stu. plán
2007/2008 (B2645) Elektrotechnika, sdělovací a výpočetní technika (2612R018) Elektronika a sdělovací technika K čeština Ostrava 3 povinně volitelný stu. plán
2006/2007 (B2645) Elektrotechnika, sdělovací a výpočetní technika (2612R018) Elektronika a sdělovací technika P čeština Ostrava 3 povinně volitelný stu. plán
2006/2007 (B2645) Elektrotechnika, sdělovací a výpočetní technika (2612R018) Elektronika a sdělovací technika K čeština Ostrava 3 povinně volitelný stu. plán
2005/2006 (B2645) Elektrotechnika, sdělovací a výpočetní technika (2612R018) Elektronika a sdělovací technika P čeština Ostrava 3 povinně volitelný stu. plán
2005/2006 (B2645) Elektrotechnika, sdělovací a výpočetní technika (2612R018) Elektronika a sdělovací technika K čeština Ostrava 3 povinně volitelný stu. plán
2004/2005 (B2645) Elektrotechnika, sdělovací a výpočetní technika (2612R018) Elektronika a sdělovací technika P čeština Ostrava 3 povinně volitelný stu. plán
2004/2005 (B2645) Elektrotechnika, sdělovací a výpočetní technika (2612R018) Elektronika a sdělovací technika K čeština Ostrava 3 povinně volitelný stu. plán

Výskyt ve speciálních blocích

Název blokuAkademický rokForma studiaJazyk výuky RočníkZLTyp blokuVlastník bloku