BME VIK - Elektronikai gyártás és minőségbiztosítás

3. A tantárgyfelelős személy és tanszék Dr. Krammer Olivér,

4. A tantárgy előadója

Dr. Krammer Olivér adjunktus Elektronikai Technológia Tsz
Dr. Illés Balázs egyetemi docens Elektronikai Technológia Tsz
Hajdu István c. egyetemi docens Elektronikai Technológia Tsz
Géczy Attila tanársegéd Elektronikai Technológia Tsz

5. A tantárgy az alábbi témakörök ismeretére épít

Anyagtudomány

Fizika

Elektronikai technológia

6. Előtanulmányi rend

Kötelező:

(Szakirany("AVIelektro", _) VAGY
Szakirany("AVImikro", _) )

ÉS NEM ( TárgyEredmény( "BMEVIETAC05" , "jegy" , _ ) >= 2
VAGY
TárgyEredmény("BMEVIETAC05", "FELVETEL", AktualisFelev()) > 0)

A fenti forma a Neptun sajátja, ezen technikai okokból nem változtattunk.

A kötelező előtanulmányi rend az adott szak honlapján és képzési programjában található.

Ajánlott:
Nem különbözik a szakirányba kerülés feltételeitől

7. A tantárgy célkitűzése

A tantárgy célkitűzése, hogy bemutassa és megismertesse az összetett funkciókat megvalósító áramköri modulok gyártási eljárásait, a minőséget meghatározó tényezőket, a minőség ellenőrzési módszereit, eszközeit és berendezéseit, továbbá a gyártásban való gyakorlati alkalmazás tipikus példáit.

Megszerezhető készségek, képességek: Elektronikus alkatrészek, összeköttetési rendszerek és készülékek tervezése és gyártásba vitele, szerelési és kötési eljárások optimalizálása és ellenőrzése, automatizált gyártósorok tervezése, felépítése és üzemeltetése, a gyártási folyamat irányítása, a gyártásközi vizsgáló berendezések, a minőség-ellenőrzési és minőség-menedzsment módszerek alkalmazása, megbízhatósági és élettartam vizsgálatok tervezése és kivitelezése.

8. A tantárgy részletes tematikája

Előadások tematikája:

A furatba és felületre szerelhető, illetve a chipméretű alkatrészek specifikálásának, kiválasztásának szempontjai. Ball Grid Array (BGA) és Chip Scale Package (CSP) típusú alkatrészek konstrukciója. Bump-készítési technológiák Chipek beültetése mikro huzalkötéshez. Mikrohuzalkötések tervezése és technológiája. A flip-chip technológia. A szerelőlemezek típusai, integrált elemeket tartalmazó hordozók technológiái. Alkatrészek és szerelőlemezek szerelésre, illetve kötésre való előkészítése: felületi bevonatok fajtái és technológiái.

Moduláramkörök szerelési és kötési technológiái: furat és felületi szereléstechnológia, chipbeültetési eljárások. Forrasztási eljárások, forraszanyagok, folyasztószerek. Forraszpaszták felviteli módjai: stencilnyomtatás, adagolás. Forrasztási eljárások: pákás, újraömlesztéses (reflow), gőzfázisú, hullám- és szelektív forrasztás. Forrasztó berendezések, a forrasztási technológiák automatizálása.

A különböző típusú moduláramkörök – nyomtatott huzalozású kártyák, felületszerelt és hibrid áramkörök, multichip modulok – technológiai rendszerei. Háromdimenziós áramkörök és készülékelemek. Hajlékony összeköttetés-rendszerek. Készüléképítési alapelvek, összeköttetés-rendszerek tervezése és realizálása.

Felület és furatszerelt moduláramkörök szerelő berendezései, gyártósorai. Alkatrészek rendezése, tárazása. Alkatrészek helyezése, automata alkatrész beültető berendezések. Részegységek, végtermékek azonosító jelölése.

Felület és furatszerelt moduláramkörök ellenőrző berendezései. Elektromos, funkcionális, optikai, röntgen, atomerő, elektronmikroszkópiai és egyéb ellenőrző, illetve vizsgáló berendezések. Az ellenőrzés automatizálása és gyártósorba illesztése.

Az elektrosztatikus kisülés (ESD) elleni védelem a gyártásban. Gyártórendszerekkel szemben támasztandó környezetvédelmi követelmények.

Minőségügyi követelmények, a minőségügy szervezeti és intézkedési rendszere. Teljes körű minőségbiztosítási rendszerek (Total Quality Control, Total Quality Management, ISO szabványok, „SixSigma” módszer). A statisztikai folyamatirányítás lényeges technikái. Hiba és hatás analízis („FMEA”), minőségmenedzsment. Az ISO minőségbiztosítási rendszer elvei és legfontosabb elemei. Az európai szabályozás főbb jellemzői.

Megbízhatósági és élettartam vizsgálatok. Roncsolás mentes tesztelési és hibaanalitikai módszerek. Automatikus optikai vizsgálatok, röntgen vizsgálatok, akusztikus mikroszkópia, röntgen-fluoreszcencia és elektronsugaras mikro-analízis és ezek alkalmazásai az elektronikai anyagok, alkatrészek és szerelt egységek minősítő folyamataiban. Berendezések és alkatrészek megbízhatósági jellemzői. A megbízhatóság és a minőségügy kapcsolata. A megbízhatósági paraméterek vizsgálati, előrejelzési lehetőségei. A minőségbiztosítás és a termelésirányítás alapjai, kapcsolódása.

A gyakorlatok tematikája:

Forrasztott kötések mechanikai tulajdonságai. Fémfizikai alapok. Mechanikai deformációk elméleti alapjai (nyírás, szakítás). Az elektronikai gyártás közben fellépő mechanikai deformációk; hőtágulás; üvegesedési hőmérséklet.

Gyorsított élettartam vizsgálatok célja, típusai, eszközei. A gyorsított élettartam vizsgálatok szabványosított eljárásai, a klimatikus tesztek hatásai a forrasztott kötések mechanikai tulajdonságára.

Az automatikus optikai ellenőrző berendezések (AOI) szerepe az elektronikai gyártásban. Az AOI szerepe a statisztikai folyamatszabályozásban (SPC).

Modellezés és szimuláció, szerepe az elektronikai gyártásban és minőségbiztosításban.A modellalkotás folyamata. A szimuláció fajtái és gyakorlati lehetőségeinek bemutatása az elektronikai gyártásban és minőségbiztosításban.

Többrétegű nyomtatott huzalozású lemez mechanikai viselkedésének vizsgálata végeselem módszer segítségével. A fontosabb modellezési problémák megismerése: pl. vizsgált geometria berajzolása, rácsgenerálás, szimulációs idő és a kívánt számítási pontosság kapcsolata.

Reflow kemence termikus modellezése, analízise, paramétervizsgálata Simulink segítségével

A hőtranszport folyamatok egyenleteinek megoldása a program segítségével, ami egy egyszerű kemence modell alapját képezi. A kemence termikus modelljének megalkotása és az egyes gyártási paraméterek hatásának vizsgálata.

Egyszerű áramkör/készülék megbízhatósági analízise Simulink segítségével. Egy áramkör vagy készülék megbízhatósági modelljének elkészítésének, élettartambecslés, a minőségi paraméterek és környezeti változók hatásának vizsgálata.

9. A tantárgy oktatásának módja (előadás, gyakorlat, laboratórium)

A tantárgy elméleti anyaga a 3 óra/hét kiméretű, 21 * 2óra/hét formában szervezett előadásokon kerül ismertetésre. Az előadások egy részét gyárlátogatás keretében „gyári órákon” tartjuk meg.

Az 1 óra/hét kiméretű, 7 * 2 óra/hét formában szervezett gyakorlatokon a hallgatók a szimulációs eljárásokkal ismerkednek meg gyakorlati példák megoldásával.

10. Követelmények

a. A szorgalmi időszakban: A félév során négy gyakorlati óra elején a hallgatók 15 perces kiszárthelyi megírásával adnak számot a tananyag folyamatos elsajátításáról. Az aláírás megszerzésének feltétele a gyakorlatokon és a gyárlátogatásokon való legalább 70%-os részvétel és a kiszárthelyi feladatok összességében legalább 50%-os megoldása.

b. A vizsgaidőszakban: A tantárgy szóbeli vizsgával zárul.

11. Pótlási lehetőségek A pótlási időszakban egy kiszárthelyi javítható és két kiszárthelyi pótolható. További irányadó a TVSZ intézkedése.

12. Konzultációs lehetőségek Igény szerint, a feladat készítése közben, az előadókkal és a feladatot kiadó konzulenssel egyeztetett időpontban folyamatosan.

13. Jegyzet, tankönyv, felhasználható irodalom

Rao R. Tummala: Fundamentals of Microsystems Packaging, McGraw-Hill, 2001

Tanszéki internetes anyagok a feladatokhoz.

14. A tantárgy elvégzéséhez átlagosan szükséges tanulmányi munka

Kontakt óra	50
Félévközi készülés órákra	10
Felkészülés zárthelyire
Házi feladat elkészítése	30
Kijelölt írásos tananyag elsajátítása
Vizsgafelkészülés	30
Összesen	120

15. A tantárgy tematikáját kidolgozta Dr. Illyefalvi-Vitéz Zsolt egyetemi docens Elektronikai Technológia Tsz
Dr. Németh Pál adjunktus Elektronikai Technológia Tsz

Egyéb megjegyzések