Moderní součástky pro elektroniku a jejich integrace základy hardware (5)

Rozměr: px
Začít zobrazení ze stránky:

Download "Moderní součástky pro elektroniku a jejich integrace základy hardware (5)"

Transkript

1 Moderní součástky pro elektroniku a jejich integrace základy hardware (5)

2 Obsah 1 Úvod 2 Rozdělení pasivních součástek 3 Rezistory, trimry, potenciometry 4 Kondenzátory 5 Induktory 6 Integrace pasivních součástek a trendy 7 Závěr 8 Kontrolní otázky

3 1 Úvod 1 : 40

4 Pasivní součástky v RF (tenká a tlustá vrstva) první integrace

5 Vazební C pro mikroprocesor (na opačné straně substrátu) a dnes ještě pořád diskrétní i když čipy

6 Integrace aktivních (1.) a pasivních (2.) součástek 1. Od Od

7 Substráty a propojovací systémy pro integrované pasivní součástky Organické substráty - FR 4 (lamináty), e r = 2,5 4 - flexibilní (polyimid-kapton, polyester, polymery - deponované na anorganické materiály (skla) izolační dielektrika Anorganické substráty - keramika (Al 2 O 3 ), e r = LTCC (e r = ) - Si (Semiconductors e r = ) SiO x, TiN x..

8 1 Úvod 2 Rozdělení pasivních součástek 3 Rezistory, trimry, potenciometry 4 Kondenzátory 5 Induktory 6 Integrace pasivních součástek a trendy 7 Závěr 8 Kontrolní otázky

9 2 Rozdělení pasivních součástek podle funkce nebo typu Pasivní součástky podle typu

10 Rozdělení pasivních součástek Pasivní součástky podle funkce dělíme na: Odpory (rezistory, potenciomentry, trimry) Kondenzátory (kapacitory) Cívky (induktory, tlumivky, transformátory ) Signální prvky (led ) Ovládací prvky (vypínače Konstrukční prvky (konektory, sokly ) ale také vodiče a vodivé sítě, včetně MPV a pasivní funkční bloky (filtry, napěťové děliče, PAV (SAW) atd.

11 Pasivní součástky - vývoj Trendy ve vývoji pasivních součástek : - snižování rozměrů včetně výšky, - rozšiřování řad jmenovitých hodnot, především u keramických monolitických (vícevrstvých) kondenzátorů a elektrolytických kondenzátorů k hodnotám stovek až tisíc F, - zlepšování stability a hodnot teplotních součinitelů odporu a kapacity (TKR a TKC), - rozšiřování napěťových řad u kondenzátorů (k nižším hodnotám), - zdokonalování ochranných laků (pouzdření), - ale především jejich integrace do substrátu (systému) - embeded.

12 Soustředěné a rozložené parametry Prvky se soustředěnými parametry. Vedení se soustředěnými parametry je charakterizováno těmito obvodovými prvky: - činný odpor R (Ω) závislý na parametru vodiče (geometrické rozměry). - indukčnost L (H) charakterizuje uspořádání vodičů. - kapacita C (F) je dána vlastností prostředí mezi vodiči. - svodová vodivost G (S) je závislá na kvalitě izolace. Prvky (vedení) s rozloženými parametry. Jsou to obvody, kde je magnetické a elektrické pole rozloženo rovnoměrně nebo nerovnoměrně podél všech úseků obvodu. Napětí a proudy jsou pak ještě funkcí prostorových souřadnic. Základní význam má analýza jevů v dlouhých vedeních. Jsou uvažovány parametry rozložené spojitě po celé délce vedení a jsou charakterizovány hodnotami vztaženými na jednotku délky.

13 1 Úvod 2 Rozdělení pasivních součástek 3 Rezistory, trimry, potenciometry 4 Kondenzátory 5 Induktory 6 Integrace pasivních součástek a trendy 7 Závěr 8 Kontrolní otázky

14 3 Rezistor (odpor) Rezistor je pasivní elektrotechnická součástka projevující se v elektrickém obvodu v ideálním případě jedinou vlastností - elektrickým odporem. Důvodem pro zařazení rezistoru do obvodu je obvykle snížení velikosti elektrického proudu nebo získání určitého úbytku napětí. Rezistory se vyrábějí v řadách zvolených čísel E6, E12, E24, E96 a E192 např. řada E12 má tyto hodnoty: 1,0; 1,2; 1,5; 1,8; 2,2; 2,7; 3,3; 3,9; 4,7; 5,6; 6,8; 8,2 Tolerance hodnoty odporu (v procentech) Typické hodnoty 1 %, 5 %, 10 %, 20 % na součástkách vyznačené písmenem.

15 Ideální rezistor Ideální rezistor by měl mít jediný obvodový parametr - odpor, a tento parametr by neměl být závislý na jakýchkoliv vnějších vlivech. Podle Ohmova zákona by se tedy proud protékající rezistorem s odporem R a přiloženým napětím U měl rovnat: I=U/R nebo naopak napěťový úbytek vzniklý na témže rezistoru, kterým protéká proud I: U=I*R Druhy rezistorů uhlíkové, vrstvové, kovové, drátové, tantalové Rezistory, jejichž odpor lze měnit, se nazývají reostaty, potenciometry nebo trimry. Pro povrchovou montáž se vyrábí rezistory v miniaturním provedení ve tvaru kvádru bez vývodů označované jako SMD.

16 Parazitní vlastnosti Parazitní parametry rezistoru jsou důsledkem jeho elektromagnetického chování Odhad parazitní indukčnosti kovové vrstvy: -keramické těleso má 3 mm průměr -Drážka se skládá z 10 závitů na délce 10 mm - Budeme-li předpokládat, že keramika má relativní permeabilitu μr ~1, můžeme použít přibližný vzorec pro indukčnost vzduchové jednovrstvé cívky: kde N je počet závitů cívky, μ 0 je permeabilita vakua, A je průřez z cívky, a l je jeho délka.

17 Vrstvové rezistory

18 Polovodičové rezistory

19 Rezistory typu meandr (TV)

20 TKR, P jm, T dov, U max Teplotní součinitel odporu Teplotní součinitel odporu se značí TKR a je definován následovně: TKR=(1/R)*(dR/dT) Přičemž dr je rozdíl hodnoty odporu za určité teploty, a dt je rozdíl daných teplot pro různé hodnoty odporu.. Jednotky jsou %/ C. Jmenovité výkonové zatížení rezistorů Jmenovité zatížení je výkon, který se smí za určitých podmínek stanovených normou přeměnit v rezistorů na teplo, aniž by teplota jeho povrchu překročila přípustnou velikost. Konkrétní teploty jsou závislé na konstrukčním provedení rezistorů. Provozní teplotní zatížení rezistorů Největší přípustné provozní zatížení rezistorů je určeno největší teplotou povrchu součástky, při které ještě nenastávají trvalé změny jejího odporu ani podstatné zkracování jejího života. Závisí na teplotě okolí, ve kterém rezistor pracuje, a na způsobu odvádění tepla z tělíska. Velikost přípustného provozního zatížení při vyšších teplotách se udává v katalogu grafem. Největší dovolené napětí Výrobce udává pro jednotlivá provedení rezistorů největší dovolené napětí měřené mezi jeho vývody. Po překročení tohoto napětí může dojít k poškození součástky. Pro miniaturní vrstvové rezistory činí nejvyšší dovolené napětí 100 V, pro metalizované rezistory 0,25 W je toto napětí 250 V, pro metalizované rezistory 0,5 W je toto napětí 350 V, pro metalizované rezistory l W je 500 V atd. Pro drátové rezistory je dovolené napětí podle typu 500 až l 500 V. Tímto napětím je značně omezeno dovolené provozní zatížení rezistorů s velkými odpory. Například napětí 100 V se dosáhne na rezistorů s odporem lm0 již při výkonu 0,01 W, což je desetkrát menší výkon, než je dovolené provozní zatížení uvedeného typu rezistorů.

21 Teplotní součinitel odporu (TKR) Test: Vypočtěte teplotní součinitel odporu TKR, dojde-li ke změně jmenovité hodnoty odporu ze 1361 Ώ při teplotě To = 24 C na 1358,2 Ώ při teplotě T = 30 C. T[ C] R[ohm] TKR[ppm/ C] ΔR/R 0 [%] T[ C] R[ohm] TKR[ppm/ C] ΔR/R 0 [%] , ,0 111,3263 0, ,2 342,8851 0, ,6 107,6259 0, ,1 260,5036 0, ,2 104,4124 0, ,1 225,0184 0, ,8 101,5956 0, ,5 192,4355 0, ,5 98,2520 0, ,1 166,7326 0, ,3 94,4684 0, ,5 154,0613 0, ,1 91,0789 0, ,0 142,8688 0, ,9 88,0250 0, ,4 136,1983 0, ,6 85,9523 0, ,8 130,9779 0, ,4 83,4045 0, ,5 122,4590 0, ,2 81,0763 0, ,8 120,7096 0, ,0 78,9405 0, ,3 116,8379 0, ,8 76,9742 0,96988 s narůstající teplotou odpor klesá > TKR je negativní

22 SMD rezistory TLV nebo TV 0805 Název pouzdra označuje rozměry stran v setinách palce. (8 x 0,254=2 mm atd.) Zatížitelnost rezistorů v pouzdře 0805 je obvykle 0,1W, u pouzdra ,125W. Vyrábějí se s popisem nebo bez popisu. Pokud je na nich hodnota uvedena, je tvořena třemi číslicemi, z nichž první dvě udávají hodnotu a třetí násobitel podle tabulky: číslice násobitel číslice násobitel

23 Termistory a varistory Termistor je elektrotechnická součástka, jejíž elektrický odpor je silně závislý na teplotě. Rozlišujeme druh NTC a PTC termistor. NTC je termistor s negativním teplotním koeficientem, což znamená, že se zahřátím součástky odpor klesá. U PTC termistoru se zahřátím odpor roste. NTC termistor se používá také jako teplotní čidlo. Speciální NTC termistory byly součástí žhavicích obvodů elektronkových zařízení. Sloužily jako ochrana proti přepálení vláken elektronek, zapojených v sérii. NTC termistor má opačnou teplotní charakteristiku než vlákna (jeho odpor s teplotou klesá), a tak zpočátku tlumil protékající proud. Tím umožnil postupné prohřátí všech vláken. PTC termistor lze využít například k omezení proudu obvodem, kdy průchod většího množství proudu vyvolá ohřátí součástky, které má díky tomu vyšší odpor. NKR= 1/R.(dR/dU) Varistor je nelineární součástka, jejíž odpor závisí na napětí. Je zhotovena slisováním a spékáním zrníček karbidu křemíku (SiC) při teplotě kolem 1200 C, nebo spékáním oxidů některých kovů - například zinku. První se označují jako karbidové varistory, druhé jako MOV (Metal Oxid Varistor). Název je odvozen z anglického variable resistor, někdy se nazývá VDR (Voltage Dependent Resistor). Při zvětšování napětí mezi vývody varistoru dochází nejprve k pomalému a skoro lineárnímu vzrůstu proudu. Odpor součástky je velký a téměř konstantní. Po dosažení napětí Un prudce poklesne vnitřní odpor. Napětí na varistoru se dále zvětšuje málo, dochází však k velkému nárustu proudu. Varistory se užívají ke stabilizaci stejnosměrných napětí a jako přepěťová ochrana.

24 Trimry -Pertinaxové -Keramické - S kolíkovými vývody -SMD

25 Potenciometry Potenciometr je součástka pro nastavení napětí nebo proudu (signálu). Pokud je jezdec na otáčivé ose, mluvíme o otočném potenciometru, pokud je jezdec posuvný lineárně, mluvíme o tahovém potenciometru. Odporová vrstva je realizována vrstvou uhlíku, ale používají se i potenciometry s kovovou vrstvou, odporovým drátem apod. Odporová dráha je nanesena na vhodné podložce (plast, tvrzený papír, keramika), V případě drátových potenciometrů bývá drát navinut na těleso vhodného tvaru (tyč, trubka, pruh izolantu) ať už přímého tvaru, nebo svinutého do části kruhu či spirály. Parametry: - hodnota odporu, tolerance zatížení, dovolené napětí, TKR - exponenciální, lineární, logaritmický - šelest (šum)

26 1 Úvod 2 Rozdělení pasivních součástek 3 Rezistory, trimry, potenciometry 4 Kondenzátory 5 Induktory 6 Integrace pasivních součástek a trendy 7 Závěr 8 Kontrolní otázky

27 4 Kondenzátor Kondenzátor je elektrotechnická součástka používaná v elektronických obvodech k dočasnému uchování elektrického náboje. Kapacita je dána vztahem C Q U Jednotka kapacity je [F] Kapacita kondenzátoru je určena rozměry, tvarem a vzájemnou polohou vodičů, které se označují jako elektrody kondenzátoru. Velikost kapacity je dána vztahem C C kde S plocha desek; d vzdálenost desek 0 ε permitivita neboli dielektrická konstanta Kapacitu kondenzátoru lze zvýšit vyplněním dutiny mezi oběma vodivými tělesy vhodnou nevodivou látkou - dielektrikem.

28 Kondenzátory Rozdělení podle materiálu dielektrika: - Elektrolytické nf µf ~ tolerance ±20% - Tantalové nf µf ~ tolerance ±20% - Keramické pf nf ~ tolerance ±10% - Papírové (svitkové) nf µf ~ tolerance ±5% - Slídové pf nf ~ tolerance i< 5% - Vzduchové pf Pevné, laditelné, nastavitelné

29 Elektrostatický a elektrolytický kondenzátor statické s pevným dielektrikem (keramické, vzduchové, polystyrénové, slídové.) Elektrolytické dielektrikum je tvořeno kysličníkem kovu - je nutné dodržovat polaritu napětí (kapalné nebo suché dielektrikum TaO, NiO..)

30 Vrstvové kondenzátory C C 0 0

31 Integrované kondenzátory

32 Integrované kondenzátory

33 Vrstvové kondenzátory Topologie vrstvového kondenzátoru s polyimidovým dielektrikem Topologie interdigitálního kondenzátoru

34 Parametry kondenzátorů Základní parametry: a) C jm jmenovitá hodnota, řady E6, E12, E24 (výjmka u elyt. k.) b) tolerance jm. hodnoty jako u R c) jmenovité napětí U jm dané výrobcem d) ztrátový činitel (tgθ) e) TKC f) izolační odpor g) indukčnost kondenzátoru h) impedance i) reaktance 7.

35 Kondenzátory - tangenta ztrátového činitele Paralelní náhradní zapojení: I R R P I U I I C I C C P U I R Impedance Z: Z 1 RP 1 R j C 1 j.. CP. R.. P P P 2 RP.( 1 j.. CP. RP) P CR RC R j. CR P. P CR. P P P P P P Ztrátový činitel tg : Z R 2 P P P 1. C. R. e jarctg.. C. R P P Q C 1 tg

36 Kondenzátory - tangenta ztrátového činitele Vyjadřuje ztráty způsobené fázovým posunem mezi napětím a proudem kondenzátoru, část energie se přeměňuje na teplo. U materiálů s nižší permitivitou je výrazně menší a naopak, je žádoucí aby ztrátový činitel byl co nejmenší a docházelo k minimálním ztrátám. I U R Sériové náhradní zapojení: I R S C S U C U U R U C U Impedance Z: 1 1 Z RS j. RS (. C. C S 2 2 S ). e 1 jarctg.. C. R S S Ztrátový činitel tg : UR IR. S tg. RS. C U 1 C I.. C S S Q C 1 tg

37 Kondenzátory - tgθ Tangenta ztrátového činitele je pro nízké hodnoty permitivity výrazně nižší než pro vyšší hodnoty permitivity. Teplotní součinitel - dovoluje určit změnu odporu způsobenou změnou teploty.

38 Teplotní závislost kondenzátoru Vyjadřuje změnu kapacity C v závislosti na teplotě: TKC 1 C dc dt ppm / C 1000 ppm TKC se vyjadřuje v a je řádově menší než. U keramických materiálů s vyšší permitivitou je TKC výrazně vyšší a silně nelineární (typ I, II, III). Teplota [ C] Silná závislost pro dielektrika s velkou permitivitou Kondenzátory ztrácejí svoji kapacitu, od 1% na dekádu hodin až po 5-15% u materiálů s vysokou permitivitou. U keramických materiálů částečně zvratný zpětným ohřátím nad teplotu 150 C, tím se dá také vysvětlit neočekávaný nárůst kapacity kondenzátoru při pájení.

39 Napěťová závislost kondenzátoru Vyjadřuje změnu kapacity C v závislosti na napětí: NKC 1 C dc du Stejně jako u TKC existuje závislost kapacity na permitivitě, čím menší permitivita tím stabilnější. T[ C] Napěťová závislost kondenzátoru s dielektrikem Y5V (v rozmezí 16V je změna kapacity až 90%) ssu [V ]

40 DIELEKTRICKÁ PEVNOST A SVODOVÝ PROUD Dielektrická pevnost Maximální napětí, které může být přiloženo na dielektrikum Svodový proud Velikost el. proudu tekoucího při přiloženém napětí (u zařízení napájenými bateriemi vyšší svodový proud snižuje jejich životnost).

41 Použití kondenzátorů Vazební (vedení signálu) Oddělovací (odstranění ss složky) Filtrace (odfiltrování signálu) Odrušovací (odstranění rušení + tlumivka) Paměťové elementy (uchovávání signálu) Ladící obvody (změna kmitočtu oscilátoru) Časovače (určení časové konstanty) Vybíjecí (defibrilátory)

42 1 Úvod 2 Rozdělení pasivních součástek 3 Rezistory, trimry, potenciometry 4 Kondenzátory 5 Induktory 6 Integrace pasivních součástek a trendy 7 Závěr 8 Kontrolní otázky

43 5 Induktory - Cívky Induktor je pasivní elektrická součástka používaná v elektrických obvodech. Může být v mnoha provedeních, jak je znázorněno na obr. Používají se: k uchování energie v magnetickém poli cívky (cívka slouží jako elektromagnet) k indukci elektrického proudu proměnným magnetickým polem. Cívka slouží jako induktor, to znamená nositel indukčnosti.

44 Cívky - Induktory Indukčnost (indukční odpor), v jednotkách Henry, jehož účinek plyne z magnetického pole které se tvoří kolem vodiče. Elektrický proud procházející vodičem vytváří magnetické pole, úměrné tomuto proudu. Změna proudu způsobuje změnu magnetického toku, takže postupně vytváří elektromotorickou sílu, která zapříčiní změnu toku proudu. Indukčnost určuje velikost elektromotorické síly (EMS) indukované následkem dané rychlosti změny procházejícího proudu součástkou. Například, induktor z indukčností 1 H platí, že při nárůstu napětí o 1 V se zvýší proud o 1A za sekundu. Indukčnost vzrůstá s počtem závitů. Dodatečně, magnetické pole v závitech cívky může růst v závislosti na použitém materiálu jádra, pokud tento materiál má vysokou permeabilitu.

45 5 Induktory - Cívky Zatímco kapacitor brání změnám napěťovým, induktor brání změnám proudovým. Ideální induktor neklade odpor stejnosměrnému proudu, ba supravodivé induktory mají elektrický odpor roven nule. Vztah mezi napětím závislým na čase v(t) procházejícího induktorem s indukčností L a procházejícím proudem závislým na čase i(t) je popsán diferenciální rovnicí : Když induktorem prochází střídavý proud, indukuje se střídavé napětí. Amplituda napětí je přímo úměrná proudu, kmitočtu a indukčnosti: V této situaci fáze proudu zpožďuje napětí o 90.

46 Cívky - Induktory Akumulované energie v induktoru je měřená v Joulech, je rovna množství práce požadované ke stanovení proudu procházejícího induktorem a tedy magnetickým proudem. Vše je vyjádřenoo vztahem: kde L je indukčnost a I je proud procházející induktorem. Hydraulický model - Pro elektrický proud můžeme vytvořit hydraulickou náhradu. Induktor může být nahrazen setrvačným účinkem turbíny otáčející se působením vodního proudu. Elektrické napětí je úměrné derivaci proudu pomocí času. Díky tomu značné změny proudu způsobí změny napětí. Podobně, v případech nenadálého přerušení vodního proudu k turbíně dojde k zastavení.

47 Induktory - Cívky Ideální induktor bude bezeztrátový bez ohledu na množství proudu procházejícího závity. Nicméně, typické induktory mají odpor způsobený vodiči tvořícími cívku. Protože odpor vinutí se vyskytuje u induktorů zapojených do série, proto tento odpor často nazýváme sériovým odporem. Odpor induktorů zapojených v sérii mění elektrický proud procházející cívkou na teplo, tudíž způsobuje ztrátu jakosti indukce. Činitel jakosti Q induktoru, je podíl jeho induktivní reaktance k jeho odporu na dané frekvenci, a je mírou jeho účinnosti. Vyšší činitel jakosti induktoru, blížící se ideálnímu, snižuje ztrátu v induktoru. Činitel jakosti Q lze vypočítat pomocí vzorce, kde R je vnitřní elektický odpor: Induktory s vinutím namotaným na feromagnetické jádro, mohou způsobit dramatický pokles indukčnosti a činitele jakosti. Tomuto fenoménu může být zabráněno použitím (fyzicky většího) induktoru bez jádra. Dobře navržené vzdušné jádro induktoru může mít činitel jakosti Q v hodnotě až několika stovek.

48 Cívky - Induktory Základní vzorec pro výpočet indukčnosti pro cívku ve tvaru válce Vzorec pro výpočet indukčnosti samostatného vodiče, můžeme užít vzorec Indukčnost ploché spirálovité cívky bez jádra

49 Vrstvové induktory

50 Vrstvové induktory SMD

51 Cívky - Induktory Charakteristika induktorů SMD: - jsou dostupné v různých provedeních s různými jádry, mající velkou indukčnost - mají výbornou kmitočtovou charakteristiku a velký činitel jakosti - mají nízkou stejnosměrnou pevnost - velká odolnost při pájení Při použití materiálu jádra s vysokou permeabilitou, která je vyšší než permeabilita vzduchové mezery uzavřeného magnetického pole induktoru, způsobí nárust indukčnosti. Možná použití těchto induktorů: - ve video zařízeních - v přenosných audiovizuálních zařízeních - v mobilních telefonech

52 R - C - L Induktory ve srovnání s rezistory a kondenzátory mají mezi sebou určité rozdíly při zpracování elektrické energie. V rezistorech se elektrická energie rozptýlí ve formě tepla, kondenzátory uloží elektrickou energii v elektrickém poli mezi deskami. U induktorů se energie uloží v magnetickém poli cívky. Díky tomu můžeme indukční prvky srovnat s kondenzátory. Rychlost změny induktoru závisí na přiloženém napětí, zatím co rychlost změny napětí v kondenzátoru závisí na procházejícím proudu.

53 1 Úvod 2 Rozdělení pasivních součástek 3 Rezistory, trimry, potenciometry 4 Kondenzátory 5 Induktory 6 Integrace pasivních součástek a trendy 7 Závěr 8 Kontrolní otázky

54 6 Integrace pasivních součástek Integrované pasivní součástky patří do skupiny inovovaných součástek, které směřují v elektronice k integraci, miniaturizaci a snížení ceny. Dokud integrace analogových, digitálních a ostatních obvodů a systémů bude pokračovat, musí být i pasivním součástkám věnováno úsilí vedoucí k jejich miniaturizaci a zlepšování parametrů. Velké rozměry, parazitní efekty, problémy s elektromagnetickou kompatibilitou (EMC) a cena vlastních součástek i jejich osazování jsou jedním z klíčových problémů, které tyto elektronické prvky provázejí. Integrované pasivní součástky rozdělujeme podle začlenění do obvodu (systému) do následujících skupin: - Diskrétní (čipové) - Vícenásobné pole - Pasivní sítě - Integrované pasivní součástky (TLV, TV, Si) - Zabudované (Embeded) Aktivní diskrétní komponenty a integrovaní pasivní součástky

55 Integrované pasivní pole (Integrated passive arrays)

56 Integrované pasivní sítě (Integrated passive network)

57 Trend vývoje pasivních součástek integrace do (na) substrátu

58 JOHANSON TECHNOLOGY LTCC keramické technologie Semi-rigid connector LTCC keramické součástky (425 MHz 10 GHz) pro Bluetooth, Wlan, mobilní a GPS aplikace: - filtry - čipové antény - baluny - antény (perovskites) -

59 7 Závěr Pasivní součástky se soustředěnými parametry jsou nejčastěji: Rezistor -je součástka, která klade průchodu elektrického proudu odpor. Kondenzátor -je součástka, která může akumulovat elektrický náboj. Stejnosměrný proud jím neprochází. Cívka - vytváří magnetické pole a naopak indukuje proud. Např. pasivní filtr je filtr složený pouze z pasivních součástek. Jakýkoliv elektronický systém (např. mobilní telefon, televizní přijímač nebo kamera aj.) obsahuje několik integrovaných obvodů a množství pasivních součástek. Samotné integrované obvody mají rovněž pasivní části. Pasivní součástky s rozloženými parametry základem jsou MPV Je snaha pasivní součástky nejen zmenšovat, ale i integrovat (na substrát nebo do substrátu, do pouzdra, na čip apod.) technologie vrstvové, polymerní vývoj nových materiálů

60 8 Kontrolní otázky 1. Rozdělení pasivních součástek podle funkce a typu 2. Parametry rezistoru a vrstvový odpor 3. Řez čipem rezistoru SMD, technologie výroby a značení 4. Co je to integrovaný rezistor (realizace v Si) 5. Termistory a varistory, odporové trimry, potenciometry 6. Kondenzátor, definice kapacity a jeho parametry 7. Co je to ztrátový činitel a jak se vyjadřuje 8. Integrované kondenzátory parametry a realizace 9. Induktor a jeho parametry 10. Integrované pole a integrované sítě 11. Prvky s rozloženými parametry 12. Integrované substráty, filtry, antény,

61 Polovodičové čipy a jejich připojování do obvodů a systémů (6)

62 Polovodičové součástky a čipy Úvod Základní princip polovodičových čipů Polovodičová struktura Holé čipy s vývody na horní straně (COB) Obrácené čipy (Flip Chip) Speciální čipy (např. TAB) Měření polovodičových čipů Závěr

63 Úvod - vývoj čipů

64 XXI. století AMD PHENOM Quad-Core - 65nm výrobní technologie, kb L1 a 512 L2 cache, určené jednotlivým jádrům kb L3 cache, která bude sdílená a bude společná pro všechny jádra dohromady, -vše na jednom čipu - startovací frekvence procesorů od 2 do 2,4 GHz.

65 INTEL CORE i7-45 nm technologie, - 4 jádra (2 x 2), -3 GHz, - max 130 W

66 Opakování - polovodičové materiály Si Ge GaAs Teplota tavení 1415 o C 958 o C 1238 o C Hustota 2330 kg.m kg.m-3 Šířka zakázaného pásu 1,11 ev 0,67 ev 1,43 ev Pohyblivost elektronů 0,135 m 2 V -1 s -1 0,19 m 2 V -1 s -1 0,95 m 2 V -1 s -1 Pohyblivost děr 0,048 m 2 V -1 s -1 0,39 m 2 V -1 s -1 0,045 m 2 V -1 s -1 Objemový odpor 2, Ω.cm >10-8 Ω.cm Relativní permitivita 11,7 16,3 13,1 Délková roztažnost 4,2 ppm.k K K -1 Tepelná vodivost 8,4 Wm -1 K -1 5,7 Wm -1 K -1 Elektrické vlastnosti polovodičů jsou určovány nosiči elektrického náboje. Ty charakterizuje: pohyblivost, efektivní hmotnost, difúzní konstanta, koncentrace, doba života.

67 Polovodičové čipy a součástky Úvod Základní princip polovodičových čipů Polovodičová struktura Holé čipy s vývody na horní straně (COB) Obrácené čipy (Flip Chip) Speciální čipy (např. TAB) Měření polovodičových čipů Závěr

68 Výroba čipů CYKLUS 0 (návrh) CYKLUS I (hromadné operace) CYKLUS II (individuální operace) VÝROBA POLOVODIČOVÝCH ČIPŮ probíhá ve dvou základních cyklech (fázích), jimiž jsou HROMADNÉ OPERACE (na waferu) a INDIVIDUÁLNÍ OPERACE (manipulace s čipy po rozřezání waferu). VYTVÁŘENÍ SAMOTNÉ STRUKTURY se děje na WAFERU (KŘEMÍKOVÁ DESTIČKA KRUHOVÉHO TVARU), který může obsahovat několik desítek až tisíc čipů. Přitom se používají následující technologické operace: epitaxe (vytvoření definovaných polovodičových vrstev s vodivostí typu p nebo n) oxidace (vytvoření izolačních, ochranných, pasivačních a dielektrických vrstev) difúze (dotování polovodičových materiálů, vytváření PN přechodů) iontová implantace (velmi přesné dotování a vytváření PN přechodů) litografie (vytváření masek pro dosažení požadované struktury na čipu) naprašování a vakuové napařování (vytváření vodivé sítě a kontaktů)

69 Polovodičové materiály Materiály funkční, pomocné a konstrukční a přídavné (chemikálie a plyny) Si, Ge, GaAs jsou materiály ze IV. resp. III. A V. sloupce Menděleovy periodické soustavy prvků

70 Wafer

71 Depozice pevných látek Depoziční technologie jsou děleny do dvou skupin: 1. Depozice na základě chemických reakcí: Depozice z plynné fáze (Chemical Vapor Deposition CVD) Elektrodepozice v roztocích Epitaxe Teplotní oxidace Tyto procesy vyvolávají růst pevných materiálů přímo jako produkt chemických reakcí v plynu či kapalině, nebo také v reakci se substrátem. Vznikající pevný materiál ale není jediným produktem, vznikají zde i odpadní plyny, kapaliny či pevné látky. 2. Depozice na základě fyzikálních reakcí: Physical Vapor Deposition (PVD) Slitinové technologie

72 Výroba čipů - Planárně epitaxní technologie 1) Epitaxní růst Epitaxí se rozumí nárůst velmi čistého monokrystalu, probíhající za velmi čistých podmínek. Je to depozice z plynné fáze tzn. že atomy pohybující se v těsné blízkosti monokrystalu hledají energeticky nejvýhodnější místo a tam se uchytí (ve struktuře krystalu). Epitaxe se využívá pro vytváření struktur na standardních substrátech. Na substrát vodivosti P nebo N se vytvoří epitaxí vrstva požadované vodivosti a požadované tloušťky po celé ploše substrátu.

73 EPITAXE aparatura MBE Gen II firmy Veeco Základním způsobem přípravy epitaxní křemíkové vrstvy je epitaxe z plynné fáze, kdy v reaktoru při teplotě přes C dochází k reakci trichlorsilanu (SiHCl 3 ) s vodíkem. Atomy Si se usazují na základním substrátu a kopírují její krystalografické uspořádání. Páry HCl, které vznikají jako produkt reakce, jsou z aparatury odsávány. Jako možný zdroj pro epitaxi se používá též silan (SiH 4 ), resp. dichlórsilan (SiH 2 Cl 2 ). Předností epitaxe je přesné řízení koncentrace vnášených příměsí (donorů příp. akceptorů).

74 Výroba čipů - Planárně epitaxní technologie 2) Termická oxidace Připravený substrát ve vodních parách zoxiduje (naroste vrstva SiO 2 ). Oxid křemíku SiO2 má izolační, maskovací, pasivační, ochranné a dielektrické vlastnosti. Maskovací vlastnosti SiO 2 vzhledem k některým plynným látkám se využívá k zabránění průchodu těchto plynů do epitaxí vytvořené vrstvy např. při difúzi nebo iontové implantaci. Při oxidaci se vždy pokryje celý povrch substrátu, proto je zapotřebí na nechtěně pokrytých místech tuto vrstvu odstranit (např. tam, kde chceme realizovat PN přechod). Odstranění SiO 2 se provádí s pomocí litografie na vrstvu SiO 2 se nanese fotocitlivá emulze (fotorezist), který se přes masku exponuje (osvětlí). Takto získaný motiv se pak vyleptá. Důležitý parametr, tykající se rozměrů, je litografické rozlišení (rozlišovací schopnost), které vyjadřuje nejmenší možný rozměr čára-mezera, jenž je možné využít při realizaci polovodičové struktury.

75 OXIDACE Termická oxidace, probíhá v reaktorech při teplotách v rozmezí 900 až 1200 C, v prostředí kyslíku nebo vodních par. Při oxidaci atomy křemíku na povrchu desky reagují s kyslíkem, případně vodními parami, za vzniku oxidu křemičitého.

76 Výroba čipů - Planárně epitaxní technologie 3) Difúze Při difůzi je substrát vložen do plynné atmosféry s teplotou blízkou teplotě tavení destičky (u křemíku cca 1200 C, teplota tavení Si je 1415 C) a nechá se působit dotující plyn tak dlouho, až dotující molekuly proniknou (v odleptaných místech) do požadované hloubky, které bývá 1 až 15 m. Difundující atomy si v krystalové struktuře hledají místo s nejlepšími energetickými podmínkami. Na rozhraní obou prostředí (čisté epitaxní vrstvy a dotované oblasti) vznikne přechod PN. Příměsy z plynné fáze pronikají do loubky 1 m přibližně za 1 h a tak lze dosáhnout malý rozptylu parametrů. Při difúzi se realizuje větší počet PN přechodů zároveň

77 Fickovy zákony Proces difúze je popsán Fickovými zákony (jde o přenos hmory) Fickův první zákon vyjadřuje úměrnost množství přenesených atomů difundující látky za jednotku času vůčí koncentračnímu gradientu (difúzní tok probíhá ve směru snižující se koncentrace Φ (at/m 3 ) difundujícího prvku). V jednorozměrném prostoru je difúzní tok (at/s) : D (m 2 /s) Fickův druhý zákon vyjadřuje průběh změny koncentrace difundujících příměsí na čase jako funkci změny gradientu koncentrace v této vrstvě (vzdálenosti od povrchu):

78 DIFÚZE Difúze probíhá z místa s vyšší koncentrací do místa s nižší koncentrací. Proto je pro difúzi potřebné zajistit vysokou koncentraci, resp. spád koncentrace difundující příměsi (P, As, Sb příměsi donorového typu v křemíku, B, Al, Ga příměsi akceptorového typu) a dodat potřebnou energii Difúze příměsí probíhá v reaktorech (vysokoteplotních pecích s řízenou atmosférou) při vysokých teplotách přes 1000 o C.

79 Výroba čipů - Planárně epitaxní technologie 4) Iontová implantace Iontovou implantací se nazývá proces, při kterém dochází k zavádění urychlených atomů a molekul do struktury tuhých látek s cílem změnit jejich elektrické vlastnosti. K urychlení těchto částic dochází v ionizovaném stavu. K implantaci se používají iontové svazky s proudy 10 µa až 100 ma s urychlovacími napětími 10 3 až 10 6 V. V polovodičové technice se pro ionizaci používají plyny BF 3, AsF 3 a PF 5 pro implantaci B, As, P. Substrát je selektivně bombardován (vyleptaná místa) urychleným svazkem iontů po určitou dobu ionty se nastřelují do substrátu což narušuje strukturu. Proto se musí destička následně žíhat, aby se narušená struktura opět vykrystalizovala. Přednosti této technologie spočívají v krátkém čase v porovnání s difúzí je iontová implementace daleko rychlejší, implantace nevyžaduje vysokou teplotu substrátu (pouze k následnému žíhání), struktury jsou mělčí.

80 Iontová implantace Ionty jsou vystřelovány vysokým napětím Uaccell, hmotnostně separovány v magnetickém poli, a prochází přes štěrbinu jsou zbržděny vysokým napětím Udecell. Hlavními parametry jsou doba implantace a použitý svazek iontů, resp. jeho energie (kev). Jsou-li tyto parametry pro nějakou sérii vyrobených přechodů konstantní, pak jsou parametry vyrobených přechodů téměř identické vysoká přesnost.

81 IONTOVÁ IMPLANTACE Při iontové implantaci je požadovaná příměs v ionizovaném stavu vstřelována do povrchu polovodičové desky. Celé zařízení je vakuově čerpáno a pracuje při nízkém tlaku. Koncentrační profil implantované příměsi je znázorněn na obr. Na rozdíl od difúze není největší koncentrace příměsi na povrchu, resp. v místě odkud difúze probíhá, ale v jisté hloubce pod povrchem, kterou lze řídit energií dopadajících iontů.

82 Výroba čipů - Planárně epitaxní technologie 5) Metalizace Po dokončeném posledním PN přechodu se opět celý substrát pokryje vrstvou SiO 2 (oxidace) a vyleptají se místa pro vytvoření kontaktů. Tyto se realizují buď naprašováním nebo vakuovým napařováním. Požadavky na metalizační vrstvu: dobrá el. vodivost, vysoká teplota eutektika, malý difůzní koeficient do Si a SiO 2, chemická stabilita, oddolnost vůčí elektromigraci Materiál kontaktů je Al ( s přídavkem <1% Si a Cu) nebo Cu ( jsou ne ideální ale ostatní jsou ještě horší)

83 Metalizace - vývody Vývod (pad) je tvořen Al nebo Cu vrstvou, jež je součástí propojovací sítě (metalizace). Vývody jsou umístěny na okraji čipu.

84 Litografie proces přenosu obrazu Rozdělení UV záření na spektrální oblasti. Název: Zkratka: Vlnová délka v nm Blízké NUV nm, dlouhovlnné UVA nm, (černé světlo) středněvlnné UVB nm, krátkovlnné UVC pod 280 nm, (dezinfekční) hluboké DUV pod 300 nm, Daleké FUV, VUV nm, (vacuum) Extrémní EUV, XUV 31-1 nm. (hluboké)

85 LITOGRAFIE Nejnovější techniky optické litografie, jež vytvářejí detaily o šířce 65 nanometrů, prodloužily platnost Moorova zákona do začátku XXI. století. Když Moore učinil svůj závěr v r. 1965, struktury se vyráběly s pomocí optické litografie která využívala čočky. Pro výrobu stále menších a menších obvodů výrobci zvýšili přesnost laseru a čoček, zkrátili vlnovou délku záření dopadajícího na wafer. Vybavení užívané k výrobě procesorů Intel Pentium 5 a AMD Athlon dává UV záření s vlnovou délkou 248 nm, schopné vykreslovat detaily o šířce 130 nm, 90 nm a dokonce 65 nm. Ale optická litografie dosáhla svých mezí (pod vlnovou délkou 193 nm). Pro vývoj 157 nm optického systému, museli vědci zkonstruovat čočky ze zcela nových materiálů, sklo by zde nefungovalo. Když se dostaneme na 157 nm, je nutné použít monokrystalický materiál zvaný fluorid vápenatý.

86 LITOGRAFIE Výzkumníci hledali alternativní formy litografie a nakonec vsadili na EUV. Namísto používání laseru jako zdroje záření vytváří EUV systém ultrafialové záření elektrickou excitací plynného xenonu. K úpravě záření využívá speciálních zrcátek namísto čoček. Odrážením záření od těchto mikroskopických zrcátek systém zkracuje vlnové délky až na asi 13 nm. EUV LLC Consortium, Intelem vedená skupina, jež zahrnuje AMD, IBM, Infineon, Micron Technology a Motorolu zavádí EUV do výroby, čímž se zmenší šířka prvků (rozlišení) na procesoru na asi 32 nm.

87 EXTRÉMNÍ UV LITOGRAFIE

88 Technologický proces výroby čipu - shrnutí

89 Polovodičová struktura Úvod Základní princip polovodičových čipů Polovodičová struktura Holé čipy s vývody na horní straně (COB) Obrácené čipy (Flip Chip) Speciální čipy (např. TAB) Měření polovodičových čipů Závěr

90 NPN tranzistor - opakování N (N epi) 10 (P) 10 (N+) N P N epi X

91 Polovodičová struktura

92 Polovodičové čipy Úvod Základní princip polovodičových čipů Polovodičová struktura Holé čipy s vývody na horní straně (COB) Obrácené čipy (Flip Chip) Speciální čipy (např. TAB) Měření polovodičových čipů Závěr

93 Provedení čipů Wire bonding Flip chip

94 COB holý čip

95 Čip integrovaného obvodu v pouzdru CC

96 Holé čipy s vývody na horní straně (COB) 1. Příprava DPS 2. Přilepení čipu 3. Propojení 4. Pouzdření

97 Kontaktování čipů termokomprese a ultrazvuk

98 Kontaktování (Wire bonding) TK TS 17μm Au Wire 25μm Au Wire 50μm Au Ribbon 25μm Al Wire TK Stage temp. 220 C 235 C 250 C -- Force g g g -- Bond time <0.3 s <0.5 s <1 s -- TS Stage temp. 125 C 150 C 150 C 20 C Force 5-10 g g g g US Power mw mw mw mw Pulse duration ms ms up to 1 s ms

99 Kontaktování (Wire bondong)

100 Kruhový drátek (round) versus páskový (ribbon) Pro připojování čipů se používají dva druhy drátku - páskový a kruhový. Páskový drátek můžeme použít, pouze pokud budeme svařovat klínovou metodou. Obecně platí, že tento typ drátku zajišťuje vynikající spolehlivost spoje. Je velmi robustní a samotný svár je dost pevný. Běžné rozměry drátku mají rozsah od x až x Jeho použití zpravidla znamená až třetinovou úsporu samotného drátku. To je dáno tím, že při procesu kontaktování je možné použít extrémně nízké smyčky

101 Obsah Úvod Základní princip polovodičových čipů Polovodičová struktura Holé čipy s vývody na horní straně (COB) Obrácené čipy (Flip Chip) Speciální čipy (např. TAB) Měření polovodičových čip Závěr

102 FLIP CHIP Flip Chip je čip se speciálně vytvořenými vývody ve tvaru podobnému bradavkám nebo pahýlům umístěným přímo na jeho lícní straně. Montáž Flip Chip se provádí v obrácené poloze tak, že čip je otočen aktivní stranou s metalizovanými vývody k substrátu (Face Down), na rozdíl od klasické montáže, kdy je stana s kontaktními ploškami směrem nahoru (Face Up). Flip Chip Al Si Metalizace (UBM) Pasivace Substrát Vývod

103 Osazení FLIP CHIP

104 Flip Chip náhradní schéma Pro Flip chip lze sestavit náhradní model sestávající ze sériového a paralelního spojení pasivních prvků nahrazujících jednotlivé vlivy působící na cestě signálu Signál prochází cestou k vývodu čipu přes odpor R výst, jenž se chová na výstupu jako C-L-C článek. Tento vyjadřuje právě vliv samotných vývodů na čipu Čas pro přenos signálu, resp. čas který potřebuje signál na překonání vzdálenosti z čipu na další aktivní místo je přímo úměrný jak vzdálenosti l, tak ε r, C a L : t z l, ε r, C, L kde l je vzdálenost kterou musí signál překonat ε r je permitivita substrátu C, L jsou kapacita a indukčnost vývodů

105 C a L pouzder Typický průměr kulových vývodů se pohybuje kolem 0,2 mm, což je oproti délce drátků přibližně 10x méně (Wire bonding 2,5 mm). Právě tato skutečnost výrazně ovlivňuje kapacitu a indukčnost vývodů, jak je patrné z tab. Tabulka : Typické hodnoty kapacity a indukčnosti vývodů Typ vývodu/pouzdra pf nh SOIC BGA 1 2 Wire Bonding 0,5 1-2 TAB 0,6 1-6 Flip Chip 0,1 0,01

106 Flip Chip detail vývodů

107 FLIP CHIP připojení na substrát Flip Chip může být připojen na substrát dvěma různými způsoby: Buď do pouzdra - Flip Chip in Packages (FCIP), kde jsou používána pouzdra typu BGA nebo CSP. Kromě toho může být Flip Chip přímo montován do obvodu, tj. na nosný substrát (Direct Chip Attach), potom je takové připojení označováno Flip Chip on Board (FCOB).

108 Flip Chip kontaktování do obvodu

109 Underfil (spodní výplň) Poslání underfil je: - vyrovnávat mechanické pnutí - napomáhat odvodu tepla z čipu Underfill je používán v řadě aplikací pro pouzdra a pouzdření na substrátu. Jsou to např. Flip chip in package, direct chip attach na substrátu, pouzdra se stacked čipy a různé varianty BGA. Část, která má být vyplněna (spojena) underfilem může být čip, substrát, BGA pouzdro atd. Poněvadž se může jednat o rozdílné materiály, je nutné používat rovněž rozdílné procesy, vždy tak, aby došlo k dobrému spojení.

110

111 Srovnání wire bond vs. flip chip

112 Obsah Úvod Základní princip polovodičových čipů Polovodičová struktura Holé čipy s vývody na horní straně (COB) Obrácené čipy (Flip Chip) Speciální čipy (např. TAB) Měření polovodičových čipů Závěr

113 Speciální čipy (TAB) Na plastovém nosiči umístěné čipy vysekne stroj obvod včetně plastové fólie s expandovanými kontakty čipu. Expandované kontakty jsou pak připojeny na desku plošného spoje termokompresí.

114 WLP Wafer Level Packaging Čipy jsou pouzdřeny na waferu ješte před rozdělením

115 WLP - Technologický proces

116 WLP - výhody Menší velikost pouzdra IO pouzdro velikosti čipu (CSP-Chip Size Package) Nižší náklady elektrického testování pokud je realizován na úrovni křemíkové destičky (wafer) Nižší náklady na propojení, protože jsou realizována na úrovni křemíkové destičky (wafer) Snižuje vady spojů Zvyšuje rychlost Posouvá technologii čipů do nano

117 WLCSP

118 Obsah Úvod Základní princip polovodičových čipů Polovodičová struktura Holé čipy s vývody na horní straně (COB) Obrácené čipy (Flip Chip) Speciální čipy (např. TAB) Měření polovodičových čipů Závěr

119 Měření polovodičových čipů Třídění polovodičových čipů je třeba provádět předem, tj. na waferech neboť po rozřezání je manipulace s čipem obtížná. To se provádí s pomocí hrotových přípravků, buď ručních, nebo poloautomatických v následujících fázích: Mezioperační (namátková) měří se statické parametry (U CB, U CE, R v, β, atd.) Měření testovacích obrazců -100% Je to třídící měření, měří se R v všech difúzí a objemový odpor ρ epitaxe Vlastní měření čipů následuje po b) - logické (IO se měří obyčejně funkčně na waferech) - analogové dílčí části

120 Měření el. vodivosti resp. odporu na čipech Pro měření musí být definováno: geometricky definovaný rozměr vzorek konstantní teplota během měření při sondovém elektrickém měření přístroje bez odběru proudu homogenní vzorek souměrnost V A charakteristiky vyloučení fotoemise (ochrana proti světlu) eliminace magnetického pole Metody: - přímá - Van der Pauw - hrotovým kontaktem - čtyřbodová

121 Měření el. vodivosti resp. odporu přímá metoda R T spec. struktury σ I U l S Zavedeme-li vrstvový (plošný) odpor pak bude R v l l t t U takže lze pro nejčastější případy psát přímo: R v 4, 5 [Ώ / ] I Pro výrobu difúzních rezistorů platí: Resp. Pro bór je Rv ( ) [Ώ / ] Pro fosfor Rv (2,5-10) [Ώ / ] R R v l S

122 Měření el. vodivosti resp. odporu Van der Pauw Měření odporu planparalelních desek R R ABCD BCDA U I U I CD AB BC } DA R ABCD t. Tloušťka, ρ. Měrný odpor Vyjádříme-li ρ dostaneme: R ( e e ) korekční faktor, pro kruhové destičky f=1 t BCDA t 1 t ln 2 R ABCD R 2 BCDA R f ( R ABCD BCDA )

123 Měření el. vodivosti resp. odporu hrotový kontakt W hrot Tloušťky desek (vzorků) musí být větší než průměr d hrotového kontaktu Měření odporu šířením (hrot má usměrňující vlastnosti) Měření odporu z max. závěrného napětí hrotového kontaktu R 2 d pro ρ > 10-3 Ωm R D pro 10-3 Ωm < ρ < 10-2 Ωm

124 Měření el. vodivosti resp. odporu čtyřbodová metoda Čtyřbodová metoda měření vrstvového odporu je využívána zejména ke kontrole homogenity křemíkových vrstev. Byla vyvinuta pro měření rezistivity masivních vzorků polovodiče, které nemají jednoduchý geometrický tvar. Základem měření je měřicí hlavice se čtyřmi hrotovými kontakty uspořádanými v přímce, přičemž dva krajní jsou proudové, vnitřní dva jsou napěťové. Vzdálenost mezi kontakty bývá stejná. Pro nekonečný vzorek I I σ 2 U S S S S S S U S Toto platí za předpokladu, že průměr hrotu δ << S (při je chyba menší jak 2%) S 0.05

125 Závěr Za mezní litografii je považováno rozlišení 0,022 µm neboli 22 nm A co dále? Kvantová elektronika... KVANTOVÁ JÁMA: oblast heterostruktury, ve které jsou zachyceny elektrony a kde se mění jejich vlastnosti - technologicky to je epitaxní vrstvička o tloušt'ce obvykle pod 20 nm obklopená z obou stran materiálem jiného složení.

126 Kontrolní otázky 1) Jak se vyvíjela planární technologie z pohledu počtu tranzistorů a rozlišení 2)Nakreslete řez strukturou bipolárního a odpovídající průběh koncentrací 3) Jaké jsou základní polovodičové materiály a jejich charakteristické vlastnosti 4) Jaký je sled operací při výrobě čipu integrovaného obvodu 5) Co je to litografie, jejich techniky a vývoj rozlišení (EUV) 6) Převeďte jednoduché elektrické schéma do řezu polovodičové struktury 7) Jaké jsou způsoby montáže čipů 8) Kontaktování ultrazvukem a TS princip, parametry, materiály 9) Kontaktování termokompresí princip, parametry, materiály 10) Flip chip provedení (řez), náhradní schéma 11) Různé způsoby realizace kontaktů a jejich připojování 12) Co je to TAB 13) Elektrické měření polovodičových čipů 14) Postup výroby WLP a srovnání se standardním procesem

7. Kondenzátory. dielektrikum +Q + + + + + + + + U - - - - - - - - elektroda. Obr.2-11 Princip deskového kondenzátoru

7. Kondenzátory. dielektrikum +Q + + + + + + + + U - - - - - - - - elektroda. Obr.2-11 Princip deskového kondenzátoru 7. Kondenzátory Kondenzátor (někdy nazývaný kapacitor) je součástka se zvýrazněnou funkční elektrickou kapacitou. Je vytvořen dvěma vodivými plochami - elektrodami, vzájemně oddělenými nevodivým dielektrikem.

Více

Vlastnosti a provedení skutečných součástek R, L, C

Vlastnosti a provedení skutečných součástek R, L, C Vlastnosti a provedení skutečných součástek R, L, C Rezistory, kondenzátory a cívky jsou pasivní dvojpóly, vykazující určitý elektrický odpor, indukčnost, kapacitu. Rezistory jsou pasivní součástky, jejichž

Více

Datum tvorby 15.6.2012

Datum tvorby 15.6.2012 Číslo projektu CZ.1.07/1.5.00/34.0581 Číslo materiálu VY_32_INOVACE_ENI_2.MA_01_Lineární prvky el_obvodů Název školy Střední odborná škola a Střední odborné učiliště, Dubno Autor Ing. Miroslav Krýdl Tematická

Více

Základní pojmy. T = ϑ + 273,15 [K], [ C] Definice teploty:

Základní pojmy. T = ϑ + 273,15 [K], [ C] Definice teploty: Definice teploty: Základní pojmy Fyzikální veličina vyjadřující míru tepelného stavu tělesa Teplotní stupnice Termodynamická (Kelvinova) stupnice je určena dvěma pevnými body: absolutní nula (ustává termický

Více

Odrušení plošných spoj Vlastnosti plošných spoj Odpor Kapacitu Induk nost mikropáskového vedení Vlivem vzájemné induk nosti a kapacity eslechy

Odrušení plošných spoj Vlastnosti plošných spoj Odpor Kapacitu Induk nost mikropáskového vedení Vlivem vzájemné induk nosti a kapacity eslechy Odrušení plošných spojů Ing. Jiří Vlček Tento text je určen pro výuku praxe na SPŠE. Doplňuje moji publikaci Základy elektrotechniky Elektrotechnologii. Vlastnosti plošných spojů Odpor R = ρ l/s = ρ l/t

Více

2. Pasivní snímače. 2.1 Odporové snímače

2. Pasivní snímače. 2.1 Odporové snímače . Pasivní snímače Pasivní snímače mění při působení měřené některou svoji charakteristickou vlastnost. Její změna je pak mírou hodnoty měřené veličiny a ta potom ovlivní tok elektrické energie ve vyhodnocovacím

Více

Fyzika vedení proudu ve vakuu a v pevné fázi, pásový diagram, polovodiče

Fyzika vedení proudu ve vakuu a v pevné fázi, pásový diagram, polovodiče Fyzika vedení proudu ve vakuu a v pevné fázi, pásový diagram, polovodiče Vakuum neobsahuje nabité částice; elektrický proud vakuuem neprochází.průchod elektrického proudu vakuem je umožněn vznikem nositelů

Více

2. Pasivní snímače. 2.1 Odporové snímače

2. Pasivní snímače. 2.1 Odporové snímače . Pasivní snímače Pasivní snímače při působení měřené veličiny mění svoji charakteristickou vlastnost, která potom ovlivní tok elektrické energie. Její změna je pak mírou hodnoty měřené veličiny. Pasivní

Více

VY_32_INOVACE_06_III./2._Vodivost polovodičů

VY_32_INOVACE_06_III./2._Vodivost polovodičů VY_32_INOVACE_06_III./2._Vodivost polovodičů Vodivost polovodičů pojem polovodiče čistý polovodič, vlastní vodivost příměsová vodivost polovodičová dioda tranzistor Polovodiče Polovodiče jsou látky, jejichž

Více

Kroužek elektroniky 2010-2011

Kroužek elektroniky 2010-2011 Dům dětí a mládeže Bílina Havířská 529/10 418 01 Bílina tel. 417 821 527 http://www.ddmbilina.cz e-mail: ddmbilina@seznam.cz Kroužek elektroniky 2010-2011 Dům dětí a mládeže Bílina 2010-2011 1 (pouze pro

Více

SNÍMAČE. - čidla, senzory snímají měří skutečnou hodnotu regulované veličiny (dávají informace o stavu technického zařízení).

SNÍMAČE. - čidla, senzory snímají měří skutečnou hodnotu regulované veličiny (dávají informace o stavu technického zařízení). SNÍMAČE - čidla, senzory snímají měří skutečnou hodnotu regulované veličiny (dávají informace o stavu technického zařízení). Rozdělení snímačů přímé- snímaná veličina je i na výstupu snímače nepřímé -

Více

MĚŘENÍ POLOVODIČOVÉHO USMĚRŇOVAČE STABILIZACE NAPĚTÍ

MĚŘENÍ POLOVODIČOVÉHO USMĚRŇOVAČE STABILIZACE NAPĚTÍ Úloha č. MĚŘENÍ POLOVODIČOVÉHO SMĚRŇOVČE STBILIZCE NPĚTÍ ÚKOL MĚŘENÍ:. Změřte charakteristiku křemíkové diody v propustném směru. Měřenou závislost zpracujte graficky formou I d = f ( ). d. Změřte závěrnou

Více

Polovodičovéové čipy. - aktivní součástky stky elektronických obvodů a systémů

Polovodičovéové čipy. - aktivní součástky stky elektronických obvodů a systémů Polovodičovéové čipy - aktivní součástky stky elektronických obvodů a systémů Polovodičové čipy Úvod Výroba polovodičových součástek Polovodičová struktura Holé čipy svývody na horní straně (COB) Obrácené

Více

1. Pasivní součásti elektronických obvodů

1. Pasivní součásti elektronických obvodů Přednáška téma č.1 : 1. Pasivní součásti elektronických obvodů V tomto učebním textu se budeme zabývat pouze tzv. obvody se soustředěnými parametry. To jsou obvody, které známe z mnoha aplikací, např.

Více

6. Střídavý proud. 6. 1. Sinusových průběh

6. Střídavý proud. 6. 1. Sinusových průběh 6. Střídavý proud - je takový proud, který mění v čase svoji velikost a smysl. Nejsnáze řešitelný střídavý proud matematicky i graficky je sinusový střídavý proud, který vyplývá z konstrukce sinusovky.

Více

Voltův článek, ampérmetr, voltmetr, ohmmetr

Voltův článek, ampérmetr, voltmetr, ohmmetr Úloha č. 1b Voltův článek, ampérmetr, voltmetr, ohmmetr Úkoly měření: 1. Sestrojte Voltův článek. 2. Seznamte se s multimetry a jejich zapojováním do obvodu. 3. Sestavte obvod pro určení vnitřního odporu

Více

Povrchová montáž 1. SMT 2. SMD

Povrchová montáž 1. SMT 2. SMD Povrchová montáž Při klasické montáži jsou součástky s drátovými přívody po předchozím natvarování aostřižení zasouvány do pokovených nebo neprokovených děr desky s plošnými spoji a následně zapájeny ze

Více

Osnova: 1. Klopné obvody 2. Univerzálníobvod 555 3. Oscilátory

Osnova: 1. Klopné obvody 2. Univerzálníobvod 555 3. Oscilátory K620ZENT Základy elektroniky Přednáška ř č. 6 Osnova: 1. Klopné obvody 2. Univerzálníobvod 555 3. Oscilátory Bistabilní klopný obvod Po připojení ke zdroji napájecího napětí se obvod ustálí tak, že jeden

Více

Výukové texty. pro předmět. Měřící technika (KKS/MT) na téma. Základní charakteristika a demonstrování základních principů měření veličin

Výukové texty. pro předmět. Měřící technika (KKS/MT) na téma. Základní charakteristika a demonstrování základních principů měření veličin Výukové texty pro předmět Měřící technika (KKS/MT) na téma Základní charakteristika a demonstrování základních principů měření veličin Autor: Doc. Ing. Josef Formánek, Ph.D. Základní charakteristika a

Více

napájecí zdroj I 1 zesilovač Obr. 1: Zesilovač jako čtyřpól

napájecí zdroj I 1 zesilovač Obr. 1: Zesilovač jako čtyřpól . ZESILOVACÍ OBVODY (ZESILOVAČE).. Rozdělení, základní pojmy a vlastnosti ZESILOVAČ Zesilovač je elektronické zařízení, které zesiluje elektrický signál. Má vstup a výstup, tzn. je to čtyřpól na jehož

Více

Pasivní součástky. rezistory, kondenzátory, cívky, transformátory. Elektronické součástky pro FAV (KET/ESCA)

Pasivní součástky. rezistory, kondenzátory, cívky, transformátory. Elektronické součástky pro FAV (KET/ESCA) Pasivní součástky rezistory, kondenzátory, cívky, transformátory Pasivní součástky (passive components) jednoduché stavební prvky jednobrany, vícebrany elektrické vlastnosti vyjádřitelné prvky se soustředěnými

Více

Manuální, technická a elektrozručnost

Manuální, technická a elektrozručnost Manuální, technická a elektrozručnost Realizace praktických úloh zaměřených na dovednosti v oblastech: Vybavení elektrolaboratoře Schématické značky, základy pájení Fyzikální principy činnosti základních

Více

5. ELEKTRICKÁ MĚŘENÍ

5. ELEKTRICKÁ MĚŘENÍ Katedra obecné elektrotechniky Fakulta elektrotechniky a informatiky, VŠB - T Ostrava 5. ELEKTCKÁ MĚŘENÍ rčeno pro posluchače všech bakalářských studijních programů FS 5.1 Úvod 5. Chyby měření 5.3 Elektrické

Více

způsobují ji volné elektrony, tzv. vodivostní valenční elektrony jsou vázány, nemohou být nosiči proudu

způsobují ji volné elektrony, tzv. vodivostní valenční elektrony jsou vázány, nemohou být nosiči proudu Vodivost v pevných látkách způsobují ji volné elektrony, tzv. vodivostní valenční elektrony jsou vázány, nemohou být nosiči proudu Pásový model atomu znázorňuje energetické stavy elektronů elektrony mohou

Více

Technické podmínky výroby potištěných keramických substrátů tlustovrstvou technologií

Technické podmínky výroby potištěných keramických substrátů tlustovrstvou technologií Technické podmínky výroby potištěných keramických substrátů tlustovrstvou technologií Tento dokument obsahuje popis technologických možností při výrobě potištěných keramických substrátů PS (Printed Substrates)

Více

MĚŘENÍ TEPLOTY. Přehled technických teploměrů. Teploměry kapalinové. Teploměry tenzní. Rozdělení snímačů teploty: Ukázky aplikace termochromních barev

MĚŘENÍ TEPLOTY. Přehled technických teploměrů. Teploměry kapalinové. Teploměry tenzní. Rozdělení snímačů teploty: Ukázky aplikace termochromních barev MĚŘENÍ TEPLOTY teplota je jednou z nejdůležitějších veličin ovlivňujících téměř všechny stavy a procesy v přírodě při měření teploty se měří obecně jiná veličina A, která je na teplotě závislá podle určitého

Více

Praktikum II Elektřina a magnetismus

Praktikum II Elektřina a magnetismus Oddělení fyzikálních praktik při Kabinetu výuky obecné fyziky MFF UK Praktikum II Elektřina a magnetismus Úloha č. XI Název: Charakteristiky diod Pracoval: Matyáš Řehák stud.sk.: 13 dne: 17.10.2008 Odevzdal

Více

Projekt: Inovace oboru Mechatronik pro Zlínský kraj Registrační číslo: CZ.1.07/1.1.08/03.0009 NAPÁJECÍ ZDROJE

Projekt: Inovace oboru Mechatronik pro Zlínský kraj Registrační číslo: CZ.1.07/1.1.08/03.0009 NAPÁJECÍ ZDROJE Projekt: Inovace oboru Mechatronik pro Zlínský kraj Registrační číslo: CZ.1.07/1.1.08/03.0009 NAPÁJECÍ ZDROJE Použitá literatura: Kesl, J.: Elektronika I - analogová technika, nakladatelství BEN - technická

Více

Zkouškové otázky z A7B31ELI

Zkouškové otázky z A7B31ELI Zkouškové otázky z A7B31ELI 1 V jakých jednotkách se vyjadřuje napětí - uveďte název a značku jednotky 2 V jakých jednotkách se vyjadřuje proud - uveďte název a značku jednotky 3 V jakých jednotkách se

Více

MIKROELEKTRONIKA A TECHNOLOGIE SOUČÁSTEK

MIKROELEKTRONIKA A TECHNOLOGIE SOUČÁSTEK Fakulta elektrotechniky a komunikačních technologií Vysoké učení technické v Brně MIKROELEKTRONIKA A TECHNOLOGIE SOUČÁSTEK Garant předmětu: Doc. Ing. Ivan Szendiuch, CSc. Autor textu: Doc. Ing. Ivan Szendiuch,

Více

3. D/A a A/D převodníky

3. D/A a A/D převodníky 3. D/A a A/D převodníky 3.1 D/A převodníky Digitálně/analogové (D/A) převodníky slouží k převodu číslicově vyjádřené hodnoty (např. v úrovních TTL) ve dvojkové soustavě na hodnotu nějaké analogové veličiny.

Více

Návod pro laboratorní úlohu: Závislost citlivosti plynových vodivostních senzorů na teplotě

Návod pro laboratorní úlohu: Závislost citlivosti plynových vodivostních senzorů na teplotě Návod pro laboratorní úlohu: Závislost citlivosti plynových vodivostních senzorů na teplotě Náplní laboratorní úlohy je proměření základních parametrů plynových vodivostních senzorů: i) el. odpor a ii)

Více

4. Zpracování signálu ze snímačů

4. Zpracování signálu ze snímačů 4. Zpracování signálu ze snímačů Snímače technologických veličin, pasivní i aktivní, zpravidla potřebují převodník, který transformuje jejich výstupní signál na vhodnější formu pro další zpracování. Tak

Více

VY_32_INOVACE_ENI_2.MA_04_Zesilovače a Oscilátory

VY_32_INOVACE_ENI_2.MA_04_Zesilovače a Oscilátory Číslo projektu Číslo materiálu CZ..07/.5.00/34.058 VY_3_INOVACE_ENI_.MA_04_Zesilovače a Oscilátory Název školy Střední odborná škola a Střední odborné učiliště, Dubno Autor Ing. Miroslav Krýdl Tematická

Více

MĚŘENÍ TRANZISTOROVÉHO ZESILOVAČE

MĚŘENÍ TRANZISTOROVÉHO ZESILOVAČE Úloha č. 3 MĚŘÍ TRAZISTOROVÉHO ZSILOVAČ ÚOL MĚŘÍ:. Změřte a) charakteristiku I = f (I ) při U = konst. tranzistoru se společným emitorem a nakreslete její graf; b) zesilovací činitel β tranzistoru se společným

Více

ELEKTRICKÝ PROUD V KAPALINÁCH, PLYNECH A POLOVODIČÍCH

ELEKTRICKÝ PROUD V KAPALINÁCH, PLYNECH A POLOVODIČÍCH Škola: Autor: DUM: Vzdělávací obor: Tematický okruh: Téma: Masarykovo gymnázium Vsetín Mgr. Jitka Novosadová MGV_F_SS_3S3_D14_Z_OPAK_E_Elektricky_proud_v_kapalinach _plynech_a_polovodicich_t Člověk a příroda

Více

Pracovní třídy zesilovačů

Pracovní třídy zesilovačů Pracovní třídy zesilovačů Tzv. pracovní třída zesilovače je určená polohou pracovního bodu P na převodní charakteristice dobou, po kterou zesilovacím prvkem protéká proud, vzhledem ke vstupnímu zesilovanému

Více

Manuální, technická a elektrozručnost

Manuální, technická a elektrozručnost Manuální, technická a elektrozručnost Realizace praktických úloh zaměřených na dovednosti v oblastech: Vybavení elektrolaboratoře Schématické značky, základy pájení Fyzikální principy činnosti základních

Více

Polovodičové čipy a integrované obvody (4)

Polovodičové čipy a integrované obvody (4) Polovodičové čipy a integrované obvody (4) Doc. Ing. Ivan Szendiuch, CSc., Fellow IMAPS Vysoké Učení Technické v Brně, FEKT, ÚMEL e-mail: szend@feec.vutbr.cz OBSAH Úvod - obecně o polovodičových čipech

Více

Návod pro laboratorní úlohu: Komerční senzory plynů a jejich testování

Návod pro laboratorní úlohu: Komerční senzory plynů a jejich testování Návod pro laboratorní úlohu: Komerční senzory plynů a jejich testování Úkol měření: 1) Proměřte závislost citlivosti senzoru TGS na koncentraci vodíku 2) Porovnejte vaši citlivostní charakteristiku s charakteristikou

Více

"vinutý program" (tlumivky, odrušovací kondenzátory a filtry), ale i odporové trimry jsou

vinutý program (tlumivky, odrušovací kondenzátory a filtry), ale i odporové trimry jsou Společnost HARLINGEN převzala počátkem roku 2004 část výroby společnosti TESLA Lanškroun, a.s.. Jde o technologii přesných tenkovrstvých rezistorů a tenkovrstvých hybridních integrovaných obvodů, jejichž

Více

snímače využívají trvalé nebo pružné deformace měřicích členů

snímače využívají trvalé nebo pružné deformace měřicích členů MĚŘENÍ SÍLY snímače využívají trvalé nebo pružné deformace měřicích členů a) Měřiče s trvalou deformací měřicích členů Jsou málo přesné Proto se používají především pro orientační měření tvářecích sil,

Více

VEDENÍ ELEKTRICKÉHO PROUDU V KOVECH

VEDENÍ ELEKTRICKÉHO PROUDU V KOVECH I N V E S T I C E D O O Z V O J E V Z D Ě L Á V Á N Í VEDENÍ ELEKTICKÉHO POD V KOVECH. Elektrický proud (I). Zdroje proudu elektrický proud uspořádaný pohyb volných částic s elektrickým nábojem mezi dvěma

Více

Senzory teploty. Evropský sociální fond. Praha & EU: Investujeme do vaší budoucnosti.

Senzory teploty. Evropský sociální fond. Praha & EU: Investujeme do vaší budoucnosti. Senzory teploty Evropský sociální fond. Praha & EU: Investujeme do vaší budoucnosti. P. Ripka, 00 -teplota termodynamická stavová veličina -teplotní stupnice: Kelvinova (trojný bod vody 73,6 K), Celsiova,...

Více

Jiøí Vlèek ZÁKLADY ELEKTROTECHNIKY základní elektronické obvody magnetizmus støídavý proud silnoproud technologie technické kreslení odpor kapacita indukènost dioda tranzistor Jiøí Vlèek Základy elektrotechniky

Více

Úvod do moderní fyziky. lekce 9 fyzika pevných látek (vedení elektřiny v pevných látkách)

Úvod do moderní fyziky. lekce 9 fyzika pevných látek (vedení elektřiny v pevných látkách) Úvod do moderní fyziky lekce 9 fyzika pevných látek (vedení elektřiny v pevných látkách) krystalické pevné látky pevné látky, jejichž atomy jsou uspořádány do pravidelné 3D struktury zvané mřížka, každý

Více

Vítězslav Bártl. březen 2013

Vítězslav Bártl. březen 2013 VY_32_INOVACE_VB08_K Jméno autora výukového materiálu Datum (období), ve kterém byl VM vytvořen Ročník, pro který je VM určen Vzdělávací oblast, vzdělávací obor, tematický okruh, téma Anotace Vítězslav

Více

Osciloskopické sondy. http://www.coptkm.cz/

Osciloskopické sondy. http://www.coptkm.cz/ http://www.coptkm.cz/ Osciloskopické sondy Stejně jako u ostatních měřicích přístrojů, i u osciloskopu jde především o to, aby připojení přístroje k měřenému místu nezpůsobilo nežádoucí ovlivnění zkoumaného

Více

1 ZÁKLADNÍ VLASTNOSTI TECHNICKÝCH MATERIÁLŮ Vlastnosti kovů a jejich slitin jsou dány především jejich chemickým složením a strukturou.

1 ZÁKLADNÍ VLASTNOSTI TECHNICKÝCH MATERIÁLŮ Vlastnosti kovů a jejich slitin jsou dány především jejich chemickým složením a strukturou. 1 ZÁKLADNÍ VLASTNOSTI TECHNICKÝCH MATERIÁLŮ Vlastnosti kovů a jejich slitin jsou dány především jejich chemickým složením a strukturou. Z hlediska použitelnosti kovů v technické praxi je obvyklé dělení

Více

1 Přesnost měření efektivní hodnoty různými typy přístrojů

1 Přesnost měření efektivní hodnoty různými typy přístrojů 1 Přesnost měření efektivní hodnoty různými typy přístrojů Cíl: Cílem této laboratorní úlohy je ověření vhodnosti použití různých typů měřicích přístrojů při měření efektivních hodnot střídavých proudů

Více

R w I ź G w ==> E. Přij.

R w I ź G w ==> E. Přij. 1. Na baterii se napojily 2 stejné ohřívače s odporem =10 Ω každý. Jaký je vnitřní odpor w baterie, jestliže výkon vznikající na obou ohřívačích nezávisí na způsobu jejich napojení (sériově nebo paralelně)?

Více

Úvod polovodičové čipy

Úvod polovodičové čipy Polovodičové čipy Obecně o čipech úvod Výroba polovodičových čipů Provedení polovodičových čipů Holé čipy s vývody na horní straně (COB) Obrácené čipy (Flip Chip) Speciální čipy (např. TAB) WLP Závěr Úvod

Více

Zavádění inovativních metod a výukových materiálů do přírodovědných předmětů na Gymnáziu v Krnově. 07_3_Elektrický proud v polovodičích

Zavádění inovativních metod a výukových materiálů do přírodovědných předmětů na Gymnáziu v Krnově. 07_3_Elektrický proud v polovodičích Zavádění inovativních metod a výukových materiálů do přírodovědných předmětů na Gymnáziu v Krnově 07_3_Elektrický proud v polovodičích Ing. Jakub Ulmann 3 Polovodiče Př. 1: Co je to? Př. 2: Co je to? Mikroprocesor

Více

Studium kladného sloupce doutnavého výboje pomocí elektrostatických sond: jednoduchá sonda

Studium kladného sloupce doutnavého výboje pomocí elektrostatických sond: jednoduchá sonda 1 Úvod Studium kladného sloupce doutnavého výboje pomocí elektrostatických sond: jednoduchá sonda V této úloze se zaměříme na měření parametrů kladného sloupce doutnavého výboje, proto je vhodné se na

Více

5.8 Jak se změní velikost elektrické síly mezi dvěma bodovými náboji v případě, že jejich vzdálenost a) zdvojnásobíme, b) ztrojnásobíme?

5.8 Jak se změní velikost elektrické síly mezi dvěma bodovými náboji v případě, že jejich vzdálenost a) zdvojnásobíme, b) ztrojnásobíme? 5.1 Elektrické pole V úlohách této kapitoly dosazujte e = 1,602 10 19 C, k = 9 10 9 N m 2 C 2, ε 0 = 8,85 10 12 C 2 N 1 m 2. 5.6 Kolik elementárních nábojů odpovídá náboji 1 µc? 5.7 Novodurová tyč získala

Více

Ele 1 elektromagnetická indukce, střídavý proud, základní veličiny, RLC v obvodu střídavého proudu

Ele 1 elektromagnetická indukce, střídavý proud, základní veličiny, RLC v obvodu střídavého proudu Předmět: Ročník: Vytvořil: Datum: ELEKTROTECHNIKA PRVNÍ ZDENĚK KOVAL Název zpracovaného celku: 30. 9. 203 Ele elektromagnetická indukce, střídavý proud, základní veličiny, RLC v obvodu střídavého proudu

Více

9. MĚŘENÍ TEPELNÉ VODIVOSTI

9. MĚŘENÍ TEPELNÉ VODIVOSTI Měřicí potřeby 9. MĚŘENÍ TEPELNÉ VODIVOSTI 1) střídavý zdroj s regulačním autotransformátorem 2) elektromagnetická míchačka 3) skleněná kádinka s olejem 4) zařízení k měření tepelné vodivosti se třemi

Více

ZÁKLADY ELEKTROTECHNIKY

ZÁKLADY ELEKTROTECHNIKY ZÁKLADY ELEKTROTECHNIKY 1 Název a adresa školy: Střední odborné učiliště stavební Pardubice s. r. o., Černá za Bory 110, 533 01 Pardubice Autoři: Jan Svatoň, Lenka Štěrbová AJ, Jan Bartoš NJ Název projektu:

Více

ELEKTRONICKÉ SOUČÁSTKY

ELEKTRONICKÉ SOUČÁSTKY ELEKTRONICKÉ SOUČÁSTKY POUZDŘENÍ ČIP POUZDRO ZÁKLADNA umožňuje připojení OCHRANNÝ KRYT ne vždy POUZDRO ZÁKLADNÍ FUNKCE rozvod napájení rozvod signálu odvod tepla zajištění mechanické pevnosti zajištění

Více

4. Magnetické pole. 4.1. Fyzikální podstata magnetismu. je silové pole, které vzniká v důsledku pohybu elektrických nábojů

4. Magnetické pole. 4.1. Fyzikální podstata magnetismu. je silové pole, které vzniká v důsledku pohybu elektrických nábojů 4. Magnetické pole je silové pole, které vzniká v důsledku pohybu elektrických nábojů 4.1. Fyzikální podstata magnetismu Magnetické pole vytváří permanentní (stálý) magnet, nebo elektromagnet. Stálý magnet,

Více

1. ÚVOD 2. PROPUSTNÝ MĚNIČ 2009/12 17. 3. 2009

1. ÚVOD 2. PROPUSTNÝ MĚNIČ 2009/12 17. 3. 2009 009/ 7. 3. 009 PROPSTNÝ MĚNIČ S TRANFORMÁTOREM A ŘÍDICÍM OBVODEM TOPSWITCH Ing. Petr Kejík Ústav radioelektroniky Vysoké učení technické v Brně Email: xkejik00@stud.feec.vutbr.cz Článek se zabývá návrhem

Více

Mikroelektronika a technologie součástek

Mikroelektronika a technologie součástek FAKULTA ELEKTROTECHNKY A KOMUNKAČNÍCH TECHNOLOGÍ VYSOKÉ UČENÍ TECHNCKÉ V BRNĚ Mikroelektronika a technologie součástek laboratorní cvičení Garant předmětu: Doc. ng. van Szendiuch, CSc. Autoři textu: ng.

Více

λ hc Optoelektronické součástky Fotorezistor, Laserová dioda

λ hc Optoelektronické součástky Fotorezistor, Laserová dioda Optoelektronické součástky Fotorezistor, Laserová dioda Úvod Optoelektronické součástky jsou založeny na interakci optického záření s elektricky nabitými částicemi v polovodičích. Vztah mezi energií fotonů

Více

VYSOKÉ UČENÍ TECHNICKÉ V BRNĚ MĚŘENÍ VODIVOSTI KAPALIN BAKALÁŘSKÁ PRÁCE

VYSOKÉ UČENÍ TECHNICKÉ V BRNĚ MĚŘENÍ VODIVOSTI KAPALIN BAKALÁŘSKÁ PRÁCE VYSOKÉ UČENÍ TECHNICKÉ V BRNĚ BRNO UNIVERSITY OF TECHNOLOGY FAKULTA ELEKTROTECHNIKY A KOMUNIKAČNÍCH TECHNOLOGIÍ ÚSTAV AUTOMATIZACE A MĚŘICÍ TECHNIKY FACULTY OF ELECTRICAL ENGINEERING AND COMMUNICATION

Více

Vážení zákazníci, dovolujeme si Vás upozornit, že na tuto ukázku knihy se vztahují autorská práva, tzv. copyright. To znamená, že ukázka má sloužit výhradnì pro osobní potøebu potenciálního kupujícího

Více

3.2. Elektrický proud v kovových vodičích

3.2. Elektrický proud v kovových vodičích 3.. Elektrický proud v kovových vodičích Kapitola 3.. byla bez výhrad věnována popisu elektrických nábojů v klidu, nyní se budeme zabývat pohybujícími se nabitými částicemi. 3... Základní pojmy Elektrický

Více

Ing. Stanislav Jakoubek

Ing. Stanislav Jakoubek Ing. Stanislav Jakoubek Číslo DUMu III/2-3-3-01 III/2-3-3-02 III/2-3-3-03 III/2-3-3-04 III/2-3-3-05 III/2-3-3-06 III/2-3-3-07 III/2-3-3-08 Název DUMu Elektrický náboj a jeho vlastnosti Silové působení

Více

OBSAH. Elektronika... 2. Elektrotechnika 1... 4. Technologická praktika 6... 6. Technická matematika 1... 8. Základy elektrotechniky...

OBSAH. Elektronika... 2. Elektrotechnika 1... 4. Technologická praktika 6... 6. Technická matematika 1... 8. Základy elektrotechniky... OBSAH Elektronika... 2 Elektrotechnika 1... 4 Technologická praktika 6... 6 Technická matematika 1... 8 Základy elektrotechniky...10 ELEKTRONIKA Zkratka předmětu: KPV/ELNIK Vymezení předmětu: povinný Hod.

Více

Unipolární tranzistory

Unipolární tranzistory Unipolární tranzistory MOSFET, JFET, MeSFET, NMOS, PMOS, CMOS Unipolární tranzistory aktivní součástka řízení pohybu nosičů náboje elektrickým polem většinové nosiče menšinové nosiče parazitní charakter

Více

8. Operaèní zesilovaèe

8. Operaèní zesilovaèe zl_e_new.qxd.4.005 0:34 StrÆnka 80 80 Elektronika souèástky a obvody, principy a pøíklady 8. Operaèní zesilovaèe Operaèní zesilovaèe jsou dnes nejvíce rozšíøenou skupinou analogových obvodù. Jedná se o

Více

9 Impedanční přizpůsobení

9 Impedanční přizpůsobení 9 Impedanční přizpůsobení Impedančním přizpůsobením rozumíme situaci, při níž činitelé odrazu zátěže ΓL a zdroje (generátoru) Γs jsou komplexně sdruženy. Za této situace nedochází ke vzniku stojatého vlnění.

Více

10a. Měření rozptylového magnetického pole transformátoru s toroidním jádrem a jádrem EI

10a. Měření rozptylového magnetického pole transformátoru s toroidním jádrem a jádrem EI 0a. Měření rozptylového magnetického pole transformátoru s toroidním jádrem a jádrem EI Úvod: Klasický síťový transformátor transformátor s jádrem skládaným z plechů je stále běžně používanou součástí

Více

Úvod do laserové techniky KFE FJFI ČVUT Praha Michal Němec, 2014. Energie elektronů v atomech nabývá diskrétních hodnot energetické hladiny.

Úvod do laserové techniky KFE FJFI ČVUT Praha Michal Němec, 2014. Energie elektronů v atomech nabývá diskrétních hodnot energetické hladiny. Polovodičové lasery Energie elektronů v atomech nabývá diskrétních hodnot energetické hladiny. Energetické hladiny tvoří pásy Nejvyšší zaplněný pás je valenční, nejbližší vyšší energetický pás dovolených

Více

Katedra obecné elektrotechniky Fakulta elektrotechniky a informatiky, VŠB - TU Ostrava

Katedra obecné elektrotechniky Fakulta elektrotechniky a informatiky, VŠB - TU Ostrava Katedra obecné elektrotechniky Fakulta elektrotechniky a informatiky, VŠB - TU Ostrava 15. DIMENZOVÁNÍ A JIŠTĚNÍ ELEKTRICKÝCH VEDENÍ Obsah: 1. Úvod 2. podle přípustného oteplení 3. s ohledem na hospodárnost

Více

Odolný LNA pro 1296 MHz s E-PHEMT prvkem

Odolný LNA pro 1296 MHz s E-PHEMT prvkem Odolný LNA pro 1296 MHz s E-PHEMT prvkem Ing.Tomáš Kavalír, OK1GTH kavalir.t@seznam.cz, http://ok1gth.nagano.cz Zde uvedený článek se zabývá návrhem a realizací vysoce odolného předzesilovače pro radioamatérské

Více

4. Vysvětlete mechanismus fotovodivosti. Jak závisí fotovodivost na dopadajícím světelném záření?

4. Vysvětlete mechanismus fotovodivosti. Jak závisí fotovodivost na dopadajícím světelném záření? Dioda VA 1. Dvě křemíkové diody se liší pouze plochou PN přechodu. Dioda D1 má plochu přechodu dvakrát větší, než dioda D2. V jakém poměru budou jejich diferenciální odpory, jestliže na obou diodách bude

Více

Základy elektrotechniky

Základy elektrotechniky Základy elektrotechniky Základní veličiny a jejich jednotky Elektrický náboj Q Coulomb [C] Elektrický proud Amber [A] (the basic unit of S) Hustota proudu J [Am -2 ] Elektrické napětí Volt [V] Elektrický

Více

Lasery optické rezonátory

Lasery optické rezonátory Lasery optické rezonátory Optické rezonátory Optickým rezonátorem se rozumí dutina obklopená odrazovými plochami, v níž je pasivní dielektrické prostředí. Rezonátor je nezbytnou součástí laseru, protože

Více

Vakuové součástky. Hlavní dva typy vakuových součástek jsou

Vakuové součástky. Hlavní dva typy vakuových součástek jsou Vakuové součástky Hlavní dva typy vakuových součástek jsou obrazovky (osciloskopické, televizní) elektronky (vysokofrekvenční do 1 GHz, mikrovlnné do 20 GHz). Dále se dnes využívají pro speciální oblasti,

Více

V ZÁKON ELEKTRICKÝ ODPOR

V ZÁKON ELEKTRICKÝ ODPOR Fyzika elektrotechnika 1.část Ing. Jiří Vlček Tento soubor je doplňkem mojí publikace Středoškolská fyzika. Je určen studentům středních škol neelektrických oborů pro velmi stručné seznámení s tímto oborem.

Více

1. Kondenzátory s pevnou hodnotou kapacity Pevné kondenzátory se vyrábí jak pro vývodovou montáž, tak i miniatrurizované pro povrchovou montáž SMD.

1. Kondenzátory s pevnou hodnotou kapacity Pevné kondenzátory se vyrábí jak pro vývodovou montáž, tak i miniatrurizované pro povrchovou montáž SMD. Kondenzátory Kondenzátory jsou pasivní elektronické součástky vyrobené s hodnotou kapacity udané výrobcem. Na součástce se udává kapacita [F] a jmenovité napětí [V], které udává maximální napětí, které

Více

ELEKTŘINA A MAGNETIZMUS

ELEKTŘINA A MAGNETIZMUS EEKTŘINA A MAGNETIZMUS XII Střídavé obvody Obsah STŘÍDAÉ OBODY ZDOJE STŘÍDAÉHO NAPĚTÍ JEDNODUHÉ STŘÍDAÉ OBODY EZISTO JAKO ZÁTĚŽ 3 ÍKA JAKO ZÁTĚŽ 5 3 KONDENZÁTO JAKO ZÁTĚŽ 6 3 SÉIOÝ OBOD 7 3 IMPEDANE 3

Více

2. kapitola: Přenosová cesta optická (rozšířená osnova)

2. kapitola: Přenosová cesta optická (rozšířená osnova) Punčochář, J: AEO; 2. kapitola 1 2. kapitola: Přenosová cesta optická (rozšířená osnova) Čas ke studiu: 4 hodiny Cíl: Po prostudování této kapitoly budete umět identifikovat prvky optického přenosového

Více

STRUKTURA PEVNÝCH LÁTEK STRUKTURA PEVNÝCH LÁTEK

STRUKTURA PEVNÝCH LÁTEK STRUKTURA PEVNÝCH LÁTEK Předmět: Ročník: Vytvořil: Datum: FYZIKA PRVNÍ MGR. JÜTTNEROVÁ 21. 4. 2013 Název zpracovaného celku: STRUKTURA PEVNÝCH LÁTEK STRUKTURA PEVNÝCH LÁTEK Pevné látky dělíme na látky: a) krystalické b) amorfní

Více

Laboratorní měření 1. Seznam použitých přístrojů. Popis měřicího přípravku

Laboratorní měření 1. Seznam použitých přístrojů. Popis měřicího přípravku Laboratorní měření 1 Seznam použitých přístrojů 1. Generátor funkcí 2. Analogový osciloskop 3. Měřící přípravek na RL ČVUT FEL, katedra Teorie obvodů Popis měřicího přípravku Přípravek umožňuje jednoduchá

Více

Stopař pro začátečníky

Stopař pro začátečníky Stopař pro začátečníky Miroslav Sámel Před nějakou dobou se na http://letsmakerobots.com/node/8396 objevilo zajímavé a jednoduché zapojení elektroniky sledovače čáry. Zejména začínající robotáři mají problémy

Více

ELEKTRICKÝ PROUD V POLOVODIČÍCH

ELEKTRICKÝ PROUD V POLOVODIČÍCH LKTRIKÝ ROUD V OLOVODIČÍH 1. olovodiče olovodiče mohou snadno měnit svůj odpor. Mohou tak mít vlastnosti jak vodičů tak izolantů, což záleží například na jejich teplotě, osvětlení, příměsích. Odpor mění

Více

KUFŘÍK ELEKTŘINA EA2 419.0009

KUFŘÍK ELEKTŘINA EA2 419.0009 KUFŘÍK ELEKTŘINA EA 49.0009 ELEKTŘINA ELEKTRONIKA Francouzský překlad: Michelle Vadon Český překlad: Jaromír Kekule SEZNAM POMŮCEK Kat. číslo 33005404 3700006 33005306 33005307 3300506038 3300530 3364006083

Více

stránka 101 Obr. 5-12c Obr. 5-12d Obr. 5-12e

stránka 101 Obr. 5-12c Obr. 5-12d Obr. 5-12e BIPOLÁRNÍ TRANZISTOR: Polovodičová součástka se dvěma přechody PN a se třemi oblastmi s příměsovou vodivostí (NPN, popř. PNP, K kolekor, B báze, E emitor) u níž lze proudem procházejícím v propustném směru

Více

Základní el. značky. Vodiče. Zdroje. Spínače, tlačítka. Rezistory. - Vodič. - Vodivé spojení dvou vodičů. - Křížení vodičů

Základní el. značky. Vodiče. Zdroje. Spínače, tlačítka. Rezistory. - Vodič. - Vodivé spojení dvou vodičů. - Křížení vodičů Vodiče Základní el. značky Zdroje - Vodič - Vodivé spojení dvou vodičů - Křížení vodičů - Galvanický, napěťový článek - Baterie - Zdroj stejnosměrného napětí - Zdroj stejnosměrného napětí - Zdroj střídavého

Více

ELEKTRONICKÉ PRVKY TECHNOLOGIE VÝROBY POLOVODIČOVÝCH PRVKŮ

ELEKTRONICKÉ PRVKY TECHNOLOGIE VÝROBY POLOVODIČOVÝCH PRVKŮ ELEKTRONICKÉ PRVKY TECHNOLOGIE VÝROBY POLOVODIČOVÝCH PRVKŮ Polovodič - prvek IV. skupiny, v elektronice nejčastěji křemík Si, vykazuje vysokou čistotu (10-10 ) a bezchybnou strukturu atomové mřížky v monokrystalu.

Více

Západočeská univerzita v Plzni. Fakulta aplikovaných věd

Západočeská univerzita v Plzni. Fakulta aplikovaných věd Závislost odporu vodičů na teplotě František Skuhravý Západočeská univerzita v Plzni Fakulta aplikovaných věd datum měření: 4.4.2003 Úvod do problematiky Důležitou charakteristikou pevných látek je konduktivita

Více

Tématické okruhy teoretických zkoušek Part 66 1 Modul 3 Základy elektrotechniky

Tématické okruhy teoretických zkoušek Part 66 1 Modul 3 Základy elektrotechniky Tématické okruhy teoretických zkoušek Part 66 1 3.1 Teorie elektronu 1 1 1 Struktura a rozložení elektrických nábojů uvnitř: atomů, molekul, iontů, sloučenin; Molekulární struktura vodičů, polovodičů a

Více

Suspenze dělíme podle velikosti částic tuhé fáze suspendované v kapalině na suspenze

Suspenze dělíme podle velikosti částic tuhé fáze suspendované v kapalině na suspenze 14. FILTRACE dělíme podle velikosti částic tuhé fáze suspendované v kapalině na suspenze hrubé s částicemi o velikosti 100 μm a více, jemné s částicemi mezi 1 a 100 μm, zákaly s částicemi 0.1 až 1 μm,

Více

UNIVERZITA PARDUBICE FAKULTA CHEMICKO-TECHNOLOGICKÁ. Ústav aplikované fyziky a matematiky ZÁKLADY FYZIKY II

UNIVERZITA PARDUBICE FAKULTA CHEMICKO-TECHNOLOGICKÁ. Ústav aplikované fyziky a matematiky ZÁKLADY FYZIKY II UNIVERZITA PARDUBICE FAKULTA CHEMICKO-TECHNOLOGICKÁ Ústav aplikované fyziky a matematiky ZÁKLADY FYZIKY II Sbírka příkladů pro ekonomické obory kombinovaného studia Dopravní fakulty Jana Pernera (PZF2K)

Více

Ele 1 RLC v sérií a paralelně, rezonance, trojfázová soustava, trojfázové točivé pole, rozdělení elektrických strojů

Ele 1 RLC v sérií a paralelně, rezonance, trojfázová soustava, trojfázové točivé pole, rozdělení elektrických strojů Předmět: očník: Vytvořil: Datum: ELEKTOTECHNIKA PVNÍ ZDENĚK KOVAL Název zpracovaného celku: 3. 0. 03 Ele LC v sérií a paralelně, rezonance, trojfázová soustava, trojfázové točivé pole, rozdělení elektrických

Více

Digitální učební materiál

Digitální učební materiál Digitální učební materiál Číslo projektu Označení materiálu Název školy Autor Tematická oblast CZ.1.07/1.5.00/34.0061 VY_32_INOVACE_B.1.08 Integrovaná střední škola technická Mělník, K učilišti 2566, 276

Více

SNÍMAČE PRO MĚŘENÍ VZDÁLENOSTI A POSUVU

SNÍMAČE PRO MĚŘENÍ VZDÁLENOSTI A POSUVU SNÍMAČE PRO MĚŘENÍ VZDÁLENOSTI A POSUVU 7.1. Odporové snímače 7.2. Indukční snímače 7.3. Magnetostrikční snímače 7.4. Kapacitní snímače 7.5. Optické snímače 7.6. Číslicové snímače 7.1. ODPOROVÉ SNÍMAČE

Více

Nanotechnologie a jejich aplikace. doc. RNDr. Roman Kubínek, CSc.

Nanotechnologie a jejich aplikace. doc. RNDr. Roman Kubínek, CSc. Nanotechnologie a jejich aplikace doc. RNDr. Roman Kubínek, CSc. Předpona pochází z řeckého νανος což znamená trpaslík 10-9 m 380-780 nm rozsah λ viditelného světla Srovnání známých malých útvarů SPM Vyjasnění

Více