Tantárgy » BMEVIEE4064
Integrált mikrorendszerek és mechatronika
Integrated Microsystems and Mechatronics
A tantárgyleírás hatályossága
Hatályosság kezdete:
—
Hatályosság vége:
—
| Tantárgy neve (magyarul, angolul) |
Integrált mikrorendszerek és mechatronika
Integrated Microsystems and Mechatronics
|
||||||||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Tantárgykód | BMEVIEE4064 | ||||||||||||
| Tantárgyjelleg | — | ||||||||||||
| Képzési szint | — | ||||||||||||
| Kurzustípusok és óraszámok (heti/féléves) |
|
||||||||||||
| Tanulmányi teljesítmény/értékelés típusa | vizsga | ||||||||||||
| Tantárgy kreditértéke | 5 | ||||||||||||
| Tantárgyfelelős | — | ||||||||||||
| Tantárgyat gondozó oktatási szervezeti egység |
—
|
||||||||||||
| Kar | |||||||||||||
| Tantárgy weboldala | — | ||||||||||||
| Tantárgy elsődleges mintatantervi jellege | — | ||||||||||||
| Közvetlen előkövetelmények – Erős előkövetelmény | nincs | ||||||||||||
| Közvetlen előkövetelmények – Gyenge előkövetelmény | nincs | ||||||||||||
| Közvetlen előkövetelmények – Párhuzamos előkövetelmény | nincs | ||||||||||||
| Közvetlen előkövetelmények – Mérföldkő előkövetelmény | nincs | ||||||||||||
| Közvetlen előkövetelmények – Kizáró feltétel | nincs |
Célkitűzés
Tantárgyprogram
- 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.
Tanulmányi eredmények
Ez a tantárgy a KKK rendeletben meghatározott, következő kompetenciák fejlesztését szolgálja:
Tudás
Nincsenek rögzített tanulási eredmények.
Képességek
Nincsenek rögzített tanulási eredmények.
Attitűd
Nincsenek rögzített tanulási eredmények.
Autonómia és felelősség
Nincsenek rögzített tanulási eredmények.
Oktatási módszertan
Előadás, vetített szemléltető anyaggal.
Tanulástámogató anyagok
Online források
A tárgyhoz a folyamatosan adunk meg irodalmat (zömmel angol nyelvű könyv ill. folyóiratcikk részleteket). Az anyag egy részéről sokszorosított sillabuszt biztosítunk.
A tantárgy teljesítéséhez ajánlott előzetes ismeretek
Tudás típusú kompetenciák
(azon előzetes ismeretek összessége, amelyek megléte nem kötelező, de a tantárgy eredményes teljesítését nagyban elősegíti)
Mikroelektronika és technológia
Monolit áramkörök
Mikroelektronikai tervező rendszerek
Képesség típusú kompetenciák
(azon előzetes képességek és készségek összessége, amelyek megléte nem kötelező, de a tantárgy eredményes teljesítését nagyban elősegíti)
nincs
Ajánlott (nem kötelező) előzetesen megszerzendő kompetenciák
(azon ajánlott (nem kötelező) előzetesen megszerzendő kompetenciák összessége, amelyek jelentősen hozzájárulnak a tantárgy eredményes teljesítéséhez)
Mikroelektronika és technológia
Monolit áramkörök
Mikroelektronikai tervező rendszerek
Általános szabályok
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
Teljesítményértékelési módszerek
Szorgalmi időszakban végzett teljesítményértékelések részletes leírása
Nincs megadva részletes értékelés.
Szorgalmi időszakban végzett teljesítményértékelések részaránya
Nincs megadva részarány.
Vizsgaidőszakban végzett teljesítményértékelések részletes leírása
Nincs megadva részletes értékelés.
Vizsgarészek részaránya
Nincs megadva részarány.
Érdemjegy megállapítása
Nincs megadva érdemjegy határ.
Jelenléti és részvételi követelmények
Nincs megadva jelenléti követelmény.
Javítás, ismétlés és pótlás különös szabályai
Nincs megadva.
Rövid leírás
Nincs megadva.
Részletes leírás
Nincs megadva.
Ajánlott tantárgyak
-
A tantárgy elvégzéséhez szükséges tanulmányi munka
Nincs megadva munkaidő bontás.
Tantárgykövetelmények hatályossága
Tantárgykövetelmények hatályosságának kezdete:
—
Tantárgykövetelmények hatályosságának vége:
—
Tantervi elhelyezés
Nincsenek rögzített tantervi elhelyezések ehhez a tárgyverzióhoz.