Subject » BMEVIEE4064
Integrated Microsystems and Mechatronics
Integrált mikrorendszerek és mechatronika
A tantárgyleírás hatályossága
Hatályosság kezdete:
—
Hatályosság vége:
—
| Subject name (Hungarian, English) |
Integrált mikrorendszerek és mechatronika
Integrated Microsystems and Mechatronics
|
||||||||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Subject code | BMEVIEE4064 | ||||||||||||
| Subject type | — | ||||||||||||
| Training Level | — | ||||||||||||
| Course types and hours (weekly/semester) |
|
||||||||||||
| Assessment type | vizsga | ||||||||||||
| Credits | 5 | ||||||||||||
| Subject coordinator | — | ||||||||||||
| Responsible department |
—
|
||||||||||||
| Faculty | |||||||||||||
| Subject website | — | ||||||||||||
| Primary curriculum type | — | ||||||||||||
| Direct prerequisites – Strong prerequisite | none | ||||||||||||
| Direct prerequisites – Weak prerequisite | none | ||||||||||||
| Direct prerequisites – Parallel prerequisite | none | ||||||||||||
| Direct prerequisites – Milestone prerequisite | none | ||||||||||||
| Direct prerequisites – Exclusion | none |
Objectives
Programme
- Integrált mikrorendszerek: mikroelektronikai technológiákkal létrehozott, elektronikát, mikromechanikát, integrált optikát, érzékelőket tartalmazó komplex rendszerek.
- Az optikai, mikromechanikai elemek és az érzékelők létrehozásánál alkalmazott speciális technológiák.
- Optikai egységek monolit megvalósítása: hullámvezetők, iránycsatolók, fotodetektorok, LED-ek és lézerdiódák. Mikrorendszerek energia ellátása optikai úton.
- Optikai integrált áramköri blokkok: fotodetektor integrálása az érzékelő erősítővel, lézerdióda integrálása a meghajtó erősítővel, lézerekkel integrált hullámhossz multiplexerek, detektorokkal integrált hullámhossz demultiplexerek, monolit optikai kapcsolómezők. Az optikai-elektronikus IC-k tervezési kérdései.
- Mikromechanikai elemek: rezgőnyelvek, rugók, elforduló mikro-alkatrészek létrehozása a mikroelektronika technológiai lépéseivel. Fogaskerék, integrált mikromotor működése, létrehozása. Elmozduló mikrotükrök. Szelepek, membránok, pumpák.
- Mikrorendszerek érzékelői: hőmérséklet, áramlás, nyomás, gyorsulás, sugárzás, kémiai, gáz és egyéb érzékelők mikroelektronikai megvalósítása. Intelligens érzékelők.
- Az integrált mikrorendszerek perspektivikus (pl. orvosbiológiai) felhasználási területei.
- Az integrált mikrorendszerek tervezésének módszerei. A szükséges mechanikai, rugalmasságtani alapok. Anyagtulajdonságok. Az elektrosztatikus mozgatás. Az elektromechanikai ill. elektro-termikus alrendszerek tervezése.
- Az integrált mikrorendszerek és a mechatronikai rendszerek tervezéséhez felhasználható software támogatás. A hagyományos szimulátorok alkalmazhatósága. A kereszt-effektusok modellezése. Termikus tervezés.
- 3-dimenziós szerelési eljárások. Tokozási problémák. A tesztelés kérdései.
- A mechatronika fogalma; a mechatronika, mint a villamosmérnöki, gépészeti és informatikai tudományok határterülete.
- A mechatronikai rendszerek összetevői. A mechatronikai szemlélet alkalmazása a termékek tervezése, megvalósítása során.
- Mechanikai, optikai, termikus, kémiai, biológiai, valamint elektromágneses jelek és mennyiségek detektálását lehetővé tevő, alapvetően makroszkópikus, eszközök.
- Meghajtók és beavatkozók fajtái, csoportosításuk. Lineáris, valamint forgómozgást biztosító meghajtók. Szelepek, motorok, piezolektromos, reohidrológiai mozgatók és pozícionálók.
- Integrált mikrorendszerek alkalmazása a mechatronikai rendszerekben.
- A miniatürizáció további lehetőségei: nanotechnológia és nanoelektronika.
- A nanotechnológiai rendszerek megvalósításának kétféle útja, makroszkópikus berendezések alkalmazása és/vagy molekuláris önszervezés.
- A nanoelektronikai alkatrészek megvalósítási lehetőségei; vezető molekulák, alacsonydimenziós elektronikai rendszerek.
A tárgy célkitűzése, hogy bemutassa azt a technológiai fejlődést, amely lehetővé tette integrált - mechatronikai - rendszerek és integrált mikrorendszerek létrehozását. A tárgy oktatása során a hallgatók megismerik az integrált rendszerek alapelemeit, valamint ezek mikroelektronikai megvalósítási lehetőségeit.
A tárgy egyik feladata, hogy a hallgatókkal megismertesse a monolit áramkörökben újabban megjelent elemek (mikromechanikai elemek, integrált optikai elemek, érzékelők) működését, konstrukcióját, és képet adjon az ezekkel, valamint a hagyományos mikroelektronikai elemekkel felépíthető integrált mikrorendszerek megvalósításáról, alkalmazásáról. További célkitűzés a nagybonyolultságú integrált áramkörök és mikrorendszerek tervezési módszereire vonatkozó ismeretek elmélyítése, támaszkodva a korábban elsajátított konstrukciós fogalmakra és a tervező rendszerekre vonatkozó ismeretekre.
A tárgy kitekintést nyújt az integrált makro- és mikrorendszerek alkalmazási lehetőségeire, valamint a miniatürizálás további irányára, a nanoelektronikai, nanotechnológiai irányzatokra.
Learning outcomes
Ez a tantárgy a KKK rendeletben meghatározott, következő kompetenciák fejlesztését szolgálja:
Knowledge
No learning outcomes recorded.
Skills
No learning outcomes recorded.
Attitudes
No learning outcomes recorded.
Autonomy and responsibility
No learning outcomes recorded.
Oktatási módszertan
Előadás, vetített szemléltető anyaggal.
Tanulástámogató anyagok
Not provided.
Recommended preliminary knowledge for completing the subject
Knowledge type competencies
(azon előzetes ismeretek összessége, amelyek megléte nem kötelező, de a tantárgy eredményes teljesítését nagyban elősegíti)
Mikroelektronika és technológia
Monolit áramkörök
Mikroelektronikai tervező rendszerek
Skill type competencies
(azon előzetes képességek és készségek összessége, amelyek megléte nem kötelező, de a tantárgy eredményes teljesítését nagyban elősegíti)
nincs
Recommended (non-compulsory) preliminary competencies
(azon ajánlott (nem kötelező) előzetesen megszerzendő kompetenciák összessége, amelyek jelentősen hozzájárulnak a tantárgy eredményes teljesítéséhez)
Mikroelektronika és technológia
Monolit áramkörök
Mikroelektronikai tervező rendszerek
General rules
Követelmények:
a. A szorgalmi időszakban: A tárgyból 1 db. nagyzárthelyit íratunk. A vizsgára bocsátás feltétele a nagyzárthelyi legalább elégséges teljesítése. A félév végén egyszeri pótlási lehetőséget adunk. A megszerzett aláírás más szemeszterben is érvényes.
A vizsgaidőszakban: A vizsgáztatás módja: írásbeli vizsga, amelynek alapján a hallgatók elégségestől jóig megajánlott jegyet kapnak. Az elégtelen írásbeli elégtelen vizsgát jelent. A többiek javításért illetőleg jelesért szóbelizhetnek c. Elővizsga: Az elővizsgára bocsájtás feltétele min. 4 zh eredmény
Assessment methods
In-term assessments
No detailed assessments provided.
Weight of in-term assessments
No weights provided.
Exam-period assessments
No detailed assessments provided.
Weight of exam elements
No weights provided.
Grade calculation
No grade thresholds provided.
Attendance requirements
No attendance requirements provided.
Rules for retake and resubmission
Not provided.
Short description
Not provided.
Detailed description
Not provided.
Recommended courses
-
Workload to complete the subject
No workload breakdown provided.
Validity of subject requirements
Requirements valid from:
—
Requirements valid until:
—
Curriculum placement
No curriculum placements recorded for this subject version.