Integrirani mikrosistemi in analogno digitalna integrirana vezja

Visokošolski učitelji: Pleteršek Anton

Opis predmeta

Pogoji za vključitev v delo oz. za opravljanje študijskih obveznosti:

Razumevanje fizikalnih zakonitosti, osnovno znanje mikroelektronike in meritev v elektroniki.

Vsebina:

Študent lahko izbira med naslednjimi moduli:

1. Načrtovanje integriranih sistemov na čipu (SoC) in nanoelektronska vezja – Načrtovanje nanostruktur in modeliranje senzorjev, Načrtovalski trendi analogno-digitalnih integriranih vezij v nanoelektronskih tehnologijah. Načrtovalski pristopi in rešitve z uporabo CAD orodij, Problemi in rešitve v nanoelektronskih tehnologijah CMOS pod 90nm, Pregled razvoja nanoelektronike.
2. Napredna analogno-digitalna integrirana vezja in integrirani mikro-sistemi – Koncept integracije senzorjev v SoC, Projektno vodenje in študij praktične aplikacije iz izbranega področja - sistemske specifikacije, specifikacije vezja in testne specifikacije (UHF sistemi na čipu, Integrirani optični sistemi, Integrirani magnetni sistemi, Sistemi s kemičnimi senzorji, Tehnologija pametnih nalepk (SAL), Integracija protokolov, UHF-GEN2 in MEMS tehnologija).
3. Industrijska in intelektualna lastnina ter osnove trženja načrtovanih vezij – Priprava patenta in patentnih zahtevkov, Proces pridobivanja projektov, NRE; kaj je MPW, MLM stroški načrtovanja IC vezij, stroški procesiranja, tržne zakonitosti.
4. Evalvacija integriranih sistemov ASIC z vgrajenimi testnimi algoritmi BIST) ter tehnologije testiranja – potrebna sistemska znanja, Testiranje integriranih sistemov ASIC in metode evalvacije produktov, Izplen, Tiristorski efekt, ESD zaščita, Rešitve za EMI in testiranje, Kontrola kvalitete, Burn-in, Večanje zanesljivosti, Testiranje rezin, Testiranje inkapsuliranih vezij, Temperaturni testi, Vrste ohišij, Tehnologije flip-chip in wafer-bumping, Analiza odpovedi.

Cilji in kompetence:

Cilj tega predmeta je seznaniti študenta z modernimi načrtovalskimi in tržnimi metodami ter tehnologijami na področju mikro in nanoelektronike.

Predvideni študijski rezultati:

Po zaključku tega predmeta bo študent sposoben

Modul A: razumeti probleme pri načrtovanju analognih struktur v submikronskih in nanotehnologijah in poiskati ustrezne rešitve ter implementacijo v CAD tehnologijah.

Modul B: pripraviti enostavne sistemske specifikacije, pridobitev sistemskih znanj, razumeti ustrezne standarde ter postopke integracije sistemov.

Modul C: razumeti intelektualno lastnino, pripraviti patentni osnutek, pripraviti ponudbo za projekt, opisati načine vodenja projektov ter razumeti strukture cene produkta.

Modul D: opisati vrste testnih specifikacij, opisati načine evalvacije integriranih vezij ter napisati testno poročilo. Razumeti pomembnost kvalitete, ki je pogojena z upoštevanjem ESD, EMI,…

Prenosljive/ključne spretnosti in drugi atributi:

• Spretnosti komuniciranja: predstavitev dela in pisanje poročila o projektu, priprava sistemske in testne dokumentacije, zagovor.
• Uporaba informacijske tehnologije: uporaba profesionalne CAD opreme.
• Organizacijske spretnosti: razumevanje intelektualne lastnine in procesov trženja.
• Kompleksnost dela in spoznavanje pomembnosti kupinskega dela pri projektu.

Metode poučevanja in učenja:

• predavanja,
• projekt.

Gradiva

1. A. Pleteršek: Načrtovanje analognih integriranih vezij v tehnologiji CMOS in SOI-BiCMOS, Univerza v Ljubljani, Fakulteta za elektrotehniko, Ljubljana, 2006.
2. A.Pletersek: http://lmfe.fe.uni-lj.si/datoteke/gradivo//Analogna%20integrirana%20vezja%20in%20sistemi/lectures2010-2014.pdf
3. A.Pletersek: http://lmfe.fe.uni-lj.si/datoteke/gradivo//Analogna%20integrirana%20vezja%20in%20sistemi/Analogna-integrirana-vezja-in-sistemi-vaje-2012.pdf
4. A.Pletersek: http://lmfe.fe.uni-lj.si/datoteke/gradivo//Integrirani%20mikrosistemi%20in%20analogno%20digitalna%20integrirana%20vezja/optical-IC0.pdf
5. E. Carey, S. Lidholm: Millimeter-Wave Integrated Circuits, Springer, New York, 2005.
6. W. Mc. Sansen: Analog Design Essentials, Springer, Dordrecht, 2006.
7. Fayed, M. Ismail: Adaptive Techniques for Mixed Signal System on Chip, Springer, 2006.
8. S. G. Narendra, A. Chandrakasan: Leakage in nanometer CMOS technologies, Springer, 2005