BME VIK - Minőségbiztosítás a mikroelektronikában

3. A tantárgyfelelős személy és tanszék Dr. Illés Balázs György,

4. A tantárgy előadója

Név: Dr. Mizsei János	Beosztás: Egyetemi tanár	Tanszék, Int.: Elektronikus Eszközök Tanszék
Dr. Illés Balázs	Egyetemi docens	Elektronikai Technológia Tanszék
Hajdu István	Tudományos mts.	Elektronikai Technológia Tanszék
Dr. Németh Pál	Adjunktus	Elektronikai Technológia Tanszék

5. A tantárgy az alábbi témakörök ismeretére épít

Anyagtudomány

Fizika

Elektronikai technológia

Mikroelektronika

6. Előtanulmányi rend

Kötelező:

NEM ( TárgyEredmény( "BMEVIETMA05" , "jegy" , _ ) >= 2
VAGY
TárgyEredmény("BMEVIETMA05", "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:
Elektronikai technológia, Mikroelektronika

7. A tantárgy célkitűzése

A tantárgy célkitűzése megismertetni a hallgatókat a minőségbiztosítás, minőségirányítás fogalmával, eszmerendszerével és szükséges eljárásaival. Bemutatja az elektronikai anyagok villamos jellemzőinek, mikromechanikai tulajdonságainak vizsgálatára alkalmas villamos és nem villamos módszereket. Foglalkozik az elektronikai alkatrészipar és az elektronikai szerelőipar jellegzetes minőségbiztosítási feladataival, módszereivel. A minőségbiztosítás általános fogalmainak és módszereinek megismerése után a tárgy kitér a mikroelektronika speciális minősítési módszereinek tárgyalására. Tárgyalja a legfontosabb eszközvizsgálati módszereket, és azok eszközeit. Bemutatja a mikroelektronikai tesztelhetőre való tervezés fontosságát ill. annak elemeit. A hallgatók megismerkednek a megbízhatóság előrejelzésének matematikai módszereivel és a hibamechanizmusok felderítésére alkalmas legfontosabb vizsgálatokkal.

8. A tantárgy részletes tematikája

A teljes körű minőségbiztosítás fogalomrendszere (3 óra előadás).
Minőségügyi alapfogalmak. Teljes körű minőségbiztosítási rendszerek (Total Quality Control, Total Quality Management, ISO, HatSzigma módszer).
A minőségbiztosítás informatikai háttere, (3 óra előadás).
Statisztikai termék- és folyamatellenőrzés, hiba és hatás analízis (FMEA), minőségmenedzsment. Az ISO minőségbiztosítási rendszer elvei és legfontosabb elemei. Az európai szabályozás főbb jellemzői.
Roncsolásmentes tesztelési és hibaanalitikai módszerek (3 óra előadás demonstrációval).
Optikai vizsgálatok, röntgen vizsgálatok, akusztikus mikroszkópia és ezek alkalmazásai az elektronikai anyagok, alkatrészek és szerelt egységek minősítő folyamataiban.
Az elektronikai alkatrészipar minőségbiztosítási feladatai (3 óra elmélet/előadás).
Automatizált gyártás és minőségbiztosítás. Passzív elektronikai alkatrészek minősítési módszerei: rezisztív, kapacitív, induktív struktúrák paraméterei, tesztelési módszerei. Szereletlen áramköri hordozók (összeköttetés-rendszerek és passzív hálózatok) vizsgálata. Tokozások, kötések minősítése.
Az elektronikai szerelő ipar jellegzetes minőségbiztosítási módszerei (3 óra előadás).
Automatikus szerelő berendezések optimalizálása és ellenőrzése. Alkatrész adagolási, helyezési problémák. Különféle automatizált kötési technológiák paramétereinek optimális beállítása, hatása a termék minőségére. Automatikus ellenőrzés és visszahatása a technológiai folyamatra.
Az integrált áramkörök minősítési módszerei. A mikroelektronikai struktúrák vizsgálati módszerei (3 óra előadás demonstrációval).
A mikroelektronikai eszközök jellegzetes vizsgálati módszerei. Struktúrák vizsgálata: mikroszkópi vizsgálat optikai, elektron-, atomerő és alagútáram-mikroszkópia. Felületi potenciál térképezés.
Eszközvizsgálati módszerek (3 óra előadás).
Sztatikus karakterisztika és paraméterek mérése áramerősítés, küszöbfeszültség, áram-állandó, küszöbfeszültség alatti áram, stb. Dinamikus jellemzők mérése, határfrekvencia, kapacitás, stb.. Hőmérsékletfüggés mérése, impulzusmérés.
Áramkörök tesztelhetőre tervezése (3 óra előadás).
Az áramkörök tesztelhetőre tervezésének lényege és módszerei. A legfontosabb módszerek a gyártás utáni tesztelhetőség biztosítására: beépített ön-teszt, on-line teszt, a boundary-scan áramkör alapjai.
A technológia tesztelése: Mikroelektronikai tesztelő struktúrák tervezése (3 óra előadás).
A technológia tesztelésére szolgáló legfontosabb módszerek: tesztábrák adalékdózis, illesztési hiba, küszöbfeszültség, stb. mérésére. A tesztáramkörök (pl. ring oszcillátor) szerepe és fontosabb megvalósításai.

Minőségbiztosítás az integrált áramkörök tervezése során (3 óra előadás demonstrációval).
Az integrált áramköri tervek ellenőrzési módszerei. Formális verifikációs módszerek. Tervezési szabály ellenőrzés.
Szerelt áramköri részegységek villamos tesztelése (3 óra előadás demonstrációval).
A gyártás utáni tesztelés módszerei. A funkcionális, sztatikus és dinamikus mérőautomaták, a tesztgenerálás problémája.
Termikus teszt (3 óra előadás demonstrációval).
A termikus tesztelés fontossága a mai mikroelektronikában. A termikus tesztelés módszerei: termovízió, folyadékkristályos hőtérképezés, sztatikus és dinamikus termikus tokminősítés, termikus tranziens teszt, kompakt modellezés.
Termékek megbízhatósága (3 óra előadás).
A megbízhatóság, mint a minőség dinamikája, a termék megbízhatóságát jellemző tulajdonságok. A hibák okai és fajtái. A legfontosabb megbízhatósági függvények és összefüggéseik. Hibaráta függvény, az élettartam jellegzetes szakaszai, az exponenciális és Weibull eloszlás alkalmazása a megbízhatósági számításokban. A l faktor (meghibásodási tényező) gyakorlati meghatározásával és alkalmazásával kapcsolatos problémák. A környezeti paraméterek szerepe.
Egyszerű és összetett struktúrájú rendszerek megbízhatósága (3 óra előadás demonstrációval).
Javítható és nem javítható rendszerek megbízhatósága, a készenlét fogalma és jellegzetességei. Nem független elemekből álló rendszerek megbízhatósága.
Megbízhatósági vizsgálatok osztályozása, névleges és gyorsított vizsgálatok. A gyorsított megbízhatósági vizsgálatok elméleti háttere, az Arrhenius törvény. A legfontosabb gyorsító tényezők és igénybevételi módszerek. Megbízhatósági vizsgálatok és alkalmazásuk a termékek élettartamának meghatározásában.

9. A tantárgy oktatásának módja (előadás, gyakorlat, laboratórium) A tantárgy elméleti anyaga a 3 óra/hét kiméretű, páros heteken 2x2 óra, páratlan heteken 1x2 óra formában szervezett előadásokon kerül ismertetésre, összesen 14 oktatási héten keresztül 42 előadási órában.

10. Követelmények A félév teljes tananyagát felölelő két nagyzárthelyi sikeres teljesítése a szorgalmi időszakban. A félévvégi jegy a két (7. és 14. héten megírt) nagyzárthelyire adott osztályzatok átlagából adódik.

11. Pótlási lehetőségek

Sikertelen zárthelyi pótlása az utolsó tanulmányi héten órarenden kívüli időpontban., valamint a pótlási héten lehetséges, a TVSZ rendelkezéseinek megfelelően.

12. Konzultációs lehetőségek Igény szerint, félév közben, az előadókkal egyeztetett időpontban folyamatosan.

13. Jegyzet, tankönyv, felhasználható irodalom

[1] Szabó Gábor Csaba (szerk.): Minőségszabályozás és –ellenőrzés. Műegyetemi Kiadó, Budapest 1997.

[2] Tenner, A.R., - DeToro, I.J.: Teljes körű minőségmenedzsment, TQM. Műszaki Könyvkiadó, Budapest 1997.

[3] Tóth T.: Minőségmenedzsment és informatika. Műszaki Könyvkiadó, Budapest 1999.

[4] Mikroelektronika és elektronikai technológia, szerk. Mojzes Imre, Tankönyvkiadó, 2005

14. A tantárgy elvégzéséhez átlagosan szükséges tanulmányi munka

Kontakt óra	42
Félévközi készülés órákra	18
Felkészülés zárthelyire	40
Házi feladat elkészítése
Kijelölt írásos tananyag elsajátítása	20
Vizsgafelkészülés
Összesen	120

15. A tantárgy tematikáját kidolgozta

Név:	Beosztás:	Tanszék, Int.:

Dr. Illés Balázs	egyetemi docens	Elektronikus Eszközök Tsz
Dr. Mizsei János	egyetemi tanár	Elektronikus Eszközök Tsz
Hajdu István	tudományos mts.	Elektronikai Technológia Tsz
Dr. Németh Pál	c. egyetemi docens	Elektronikai Technológia Tsz
Dr. Székely Vladimir	egyetemi tanár	Elektronikus Eszközök Tsz