A főspecializációról
A specializáció alapvető célkitűzése, hogy a magyar ipar egyik meghatározó húzóágazatát képező, a globális elektronikai iparba szorosan beágyazott hazai elektronikai és mikroelektronikai tervező és gyártó cégek leendő szakemberei számára olyan komoly, elméleti megalapozottságú, a gyakorlati vonatkozások tekintetében a legmodernebb módszereket, eljárásokat és eszközöket felölelő versenyképes tudást adjon, amellyel akár egy multinacionális nagyvállalati, akár kis és közepes vállalkozási vagy vezető ipari környezetben megállják a helyüket. A főspecializáció tantárgyai ismertetik azokat az elektronikai rendszerintegrációs eljárásokat, mikro- és nanotechnológiai tervezési módszereket, amelyek lehetővé teszik a nagy alkatrész sűrűségű elektronikus rendszerek fejlesztését, gyártásba vitelét és folyamatos gyártását. A specializáció által lefedett témák magukba foglalják az integrált áramkörök és mikro-elektromechanikai rendszerek (MEMS) tervezésének és modellezésének, korszerű 2.5D és 3D elektronika tokozások és heterogén integrált áramköri rendszerek konstrukciójának, elektronikai ipari folyamatok menedzsmentjének, a komplex elektronikai rendszerek és gyártástechnológiák szimulációjának, valamint az elektronikai rendszerek hibaanalitikai módszereinek ismereteit.
A mikro- és nanoelektronikai tervezés iránti igény a hazánkba települő tervező bázisok számának növekedésével párhuzamosan egyre nő. Jelenleg azonnal mintegy száz ilyen végzettségű villamosmérnök számára kínálnának felvételt hazai kisvállalkozások. Amennyiben a megfelelő szakértelmet biztosítani tudjuk, további hasonló profilú vállalkozások települnének Magyarországra. A megszerezhető tudás nemzetközi mércével mérve igen magas értékű, a mikro- és nanoelektronikai tervező mérnökök iránt világszerte nagyon nagy a kereslet a tudományos kutatóhelyeken és az elektronikai iparban egyaránt.
Kiknek érdemes ezt a főspecializációt választani?
Azoknak a hallgatóknak, akiket érdekel,
- a szenzorok felépítése, működése és modellezésük módszertana.
- hogy hogyan lehet a LEGO-hoz hasonlóan integrált rendszereket építeni.
- hogy milyen paraméterek befolyásolják egy elektronikai tokozás megvalósítását.
akik,
- szeretnének betekintést nyerni az analóg integrált áramkörök tervezésének világába.
- szeretnék megérteni a mai korszerű 45nm kisebb csíkszélességű MOS-FET tranzisztorok felépítését és működését.
- gyakorlati ismereteket szeretnének elsajátítani az érzékelők FEM modellezésének területén.
- meg szeretnék ismerni az érzékelők és jelfeldolgozó áramköreik integrációjának lehetőségeit.
- szeretnék megismerni a korszerű tokozási eljárásokat és alkalmazott technikákat.
- tudni szeretnék, hogyan kerül egy rendszer egy chipre vagy egy tokba.
- a korszerű tokozások gyártásának technológiai részleteire kíváncsiak.
- tudni szeretnék, hogyan tervezzünk elektronikai tokozásokat.
- az integrált áramkörök és elektronikai tokozások termikus kérdéseivel szeretnének jobban megismerkedni.
A főspecializáció tanszékünk által gondozott tárgyai
Heterogén integráció a mikroelektronikában
A tantárgy keretében a hallgatók megismerkednek a korszerű elektronikai tokozásokkal, azok felépítésével, kialakításuk és alkalmazhatóságuk előnyeivel, korlátaival és a felépítésükhöz szükséges félvezető- és szereléstechnológiai háttérrel. Különösen nagy hangsúlyt fektetünk a More-than-Moore 3D integráció és a különböző integrációs szintek (System-on-Chip, System-in-Package, System-on-Package) megismerésére és összehasonlítására, a 2.5D és 3D integrált eszközök kialakítási technológiájának, termikus és konstrukciós kérdéseinek vizsgálatára.
Megismerkednek a mikroelektronikában széles körűen alkalmazott heterogén integrációval, az áramköri tokozások tervezésének módszertanával és gyakorlati, készségszintű ismereteket szereznek az áramköri tokozások kialakításának technológiájában. Ennek keretében megismerik a különböző köztes hordozó megvalósításokkal, és elsajátítják a különböző szeletkötési, chip beültetési módszereket.
A korszerű tokozások kialakításánál a termikus szempontú tervezés (thermal aware) módszertanának, lépéseinek megismerése elengedhetetlenül fontossá vált. A tárgy keretében az újszerű hűtési és termikus menedzsment eljárásokkal is megismerkednek a hallgatók.
Chiptervezés
A tantárgy célja, hogy megismertesse a hallgatókat az olyan integrált áramkörök (chipek) tervezésének módszereivel, amelyek mikro- elektromechanikus rendszereket (MEMS), és az azok kiolvasásához vagy mozgatásához szükséges áramköröket tartalmazzák. Bemutatjuk a főbb különbségeket a chiptervezés és a diszkrét komponensekkel való áramkörtervezés között.
A tárgy első felében az analóg integrált áramkörtervezés alapjait sajátíthatják el a hallgatók, amely tudást egy modern, az iparban széleskörűen elterjedt mikroelektronikai tervezőrendszer használata segítségével mélyíthetnek el. A tervezés alapjául szolgáló integrált áramköri technológia (PDK-t) szintén ismertetésre kerül, különös figyelmet fordítva az elérhető speciális komponensekre. A tervezés során használható analóg integrált áramköri blokkok megismerése után az integrált áramkörtervezés speciális ellenőrzési és szimulációs módszerek bemutatása és alkalmazása következik, fontos szerepet adva a robusztus működésre és a gyárthatóságra való tervezésre.
A tantárgy második fele a MEMS eszközök gyártástechnológiáinak ismertetésével indul, majd az így elkészíthető eszközök bemutatása, és azok tervezési módszerei következnek. Különös figyelmet fordítunk az elektro-mechanikus és elektro-termikus hatások megismerésére, valamint az ilyen fizikai elveken alapuló MEMS eszközök bemutatására. A félév végén a MEMS eszközök számítógépes tervezését sajátíthatják el a hallgatók, amely magába foglalja a tervezési stratégiák, a csatolt fizikai modellezés, a digitális iker létrehozásának, és a redukált rendű modellezés főbb kérdéseit és kihívásait.
A hallgatók az elméleti ismereteket a gyakorlati foglalkozások alkalmával mélyíthetik el.
Chiptervezés laboratórium
A laboratórium célja, hogy lehetőséget teremtsen a Heterogén integráció a mikroelektronikában, illetve a Chiptervezés c. tárgyak során elsajátított elméleti ismeretek gyakorlati alkalmazására és az ott szerzett tudás elmélyítésére, valamint készség szintre történő emelésére. A félév során a hallgatók korszerű mikrorendszerek (MEMS) tervezésének modern, számítógépes tervezőrendszerekkel és korszerű szimulációs környezetekkel támogatott módszereivel ismerkednek meg. A szemeszter során esettanulmány jellegű megoldandó tervezési projektfeladatok által a hallgatók készség szinten elsajátítják a tervezőrendszerek használatát, melynek során az ipari projektekben is felmerülő problémákkal szembesülnek, amelyek megoldásához magas szintű problémamegoldó képesség szükséges.
Nanoelektronika, nanotechnológia
Az Elektronikai Technológia Tanszékkel közösen gondozott tárgy.
A tantárgy célja azon új szemlélet és új leírási módszertan ismertetése, amely a nano mérettartományhoz közelítő mikroelektronikai eszközök működésének és a mikro-megmunkálási technológiák folyamatának mélyebb megértéséhez, tervezéséhez szükséges. Az elektronikus eszközökben és alkatrészekben a nanométeres térbeli, és a nano- ill. femtoszekundumos időbeli tartományban érvényesülő fizikai jelenségek tárgyalása alapvető fontosságú, különös tekintettel az ezeken alapuló új eszközökre és azok működési elveire.
Az elektronikai technológia területén az alkalmazott anyagtudományi alapok nanotechnológia orientált elmélyítése, a nanométeres strukturáltság miatt fellépő különleges fizikai, kémiai anyagtulajdonságok valamint a nanométeres tartományában alkalmazható vizsgálati és megjelenítési módszerek megismertetése a cél.
