Измерение и контроль параметров электронных компонентов и средств

Магистратура 2019/2020

Статус: Курс по выбору (Инжиниринг в электронике)

Направление: 11.04.04. Электроника и наноэлектроника

Кто читает: Департамент электронной инженерии

Где читается: Московский институт электроники и математики им. А.Н. Тихонова

Когда читается: 2-й курс, 1, 2 модуль

Формат изучения: без онлайн-курса

Преподаватели: Иванов Илья Александрович, Кожухов Максим Владимирович, Королев Павел Сергеевич

Прогр. обучения: Инжиниринг в электронике

Язык: русский

Кредиты: 6

Контактные часы: 70

Полная версия программы учебной дисциплины

Аннотация

Настоящая программа учебной дисциплины устанавливает минимальные требования к знаниям и умениям студента и определяет содержание и виды учебных занятий и отчетности. Программа предназначена для преподавателей, ведущих данную дисциплину, учебных ассистентов и студентов направления подготовки 11.04.04 «Электроника и наноэлектроника», обучающихся по магистерской программе «Инжиниринг в электронике».

Цель освоения дисциплины

Целью изучения дисциплины «Измерение и контроль параметров электронных компонентов и средств» является теоретическая и практическая подготовка студентов к решению организационных, научных и технических задач при выполнении измерений электрических характеристик микроэлектронных приборов и элементов БИС.
обучение студентов использованию системного подхода к проведению измерения электрических характеристик микроэлектронных приборов и элементов БИС
преподавание студентам особенностей современной методологии и техники измерения электрических характеристик микроэлектронных приборов и элементов БИС, аналоговых и цифровых микросхем.
формирование способности обоснованного выбора плана проведения измерений, оценки и планирования точности измерений
приобретение навыков работы с автоматизированными измерительными средствами, освоении методов обработки экспериментальных данных
овладение современными знаниями в области построения и использования ма-тематических моделей полупроводниковых приборов и элементов БИС

Планируемые результаты обучения

Знает о современных методах и средствах измерений электронных компонентов и полупроводниковых материалов.
Способен организовать и проводить экспериментальные исследования на основе информационно-измерительных комплексов с применением современных средств и методов
Способен применять цифровые генераторы сигналов и измерительные приборы для проведения эксперимента с обеспечением необходимой точности измерений.
Способен оценивать и модифицировать освоенные методы и способы профессиональной деятельности
Способен организовать и провести измерения полупроводниковых приборов и интегральных микросхем, провести обработку результатов измерений электронных компонентов
Способен разработать измерительную систему и провести автоматизацию процесса измерения электронных компонентов.
Способен к самостоятельному освоению новых методов исследования, изменению научного и научно-производственного профиля своей деятельности и непрерывному повышению квалификации в течении всего периода профессиональной деятельности.
Способен применять физико-математический аппарат для разработки методик и проведения теоретических и экспериментальных исследований изделий электронной техники, интерпретировать и представлять их результаты.
Способен использовать глубокие естественнонаучные и математические знания для постановки научно-исследовательских задач и выявления научной проблематики в электронике и наноэлектронике.
Способен к поиску и синтезу новых конкурентоспособных технических решений изделий электронной техники и технологий их производства для достижения лидирующих позиций на рынке.
Способен организовать и провести измерения электронных компонентов при влиянии температурных и радиационных факторов
Знает: - методы статистической обработки информации. - математическое описание систем для проведения исследований; - результаты освоения фундаментальных и прикладных достижений мировой науки;
Знает: - состояние научно-технической проблемы в рамках методик измерений; - задачи и цели проектирования и его этапов, для подготовки технических заданий на выполнение проектов электронных средств - проблемы в своей предметной области, выбирать методы и средства их решения; - состояние научно-технической проблемы в области измерений параметров и характеристик электронных компонентов и средств.
Знает: - методики измерения электрических параметров и характеристик электронных компонентов и средств; - принципы работы электронных компонентов и средств; - проектно-конструкторскую документацию в области электронных компонентов и средств в соответствии с методическими и нормативными требованиями. - физические принципы работы электронных компонентов и средств; - методы обработки результатов измерений параметров электронных компонентов и средств;
Умеет: - выполнять теоретические и экспериментальные исследования с использованием современных программных комплексов; - применять математически методы для решения задач прикладного характера; - применять методы статистической обработки информации; - анализировать состояние научно-технической проблемы; - определять цели, осуществлять постановку задач проектирования; - подготавливать технические задания на выполнение проектов электронных средств;
Умеет: - определять цели, подготавливать технические задания для решения практических задач научного и экспериментального плана; - самостоятельно осуществлять постановку задачи исследования, формирование плана реализации исследования, выбор методов исследования и обработку результатов; - использовать результаты научно-исследовательской деятельности в производстве и учебном процессе. - разрабатывать методики выполнения измерений параметров и характеристик электронных компонентов и средств;
Владеет: - методами подбора, изучения и анализа литературных и патентных источников; - методиками постановки цели, определения способов ее достижения. - навыками использования математических методов при решении практических задач; - навыками статистической обработки информации. - навыками постановки задач исследования, формирования плана реализации исследования, выбора методов исследования.
Владеет: - навыками управления средствами измерений характеристик электронных компонентов и средств; - навыками обработки результатов измерений параметров электронных компонентов и средств, их интерпретации и представления; - методологией теоретических и экспериментальных исследований электронных компонентов, устройств и систем. - методами подбора, изучения и анализа патентных источников;

Содержание учебной дисциплины

Общая характеристика методов и средств измерений. Измерительные задачи. Нормирование метрологических характеристик
Описание методов измерений и средств измерений, таких как мультиметры, осциллографы, характериографы, анализаторы спектра, измерители S-параметров и др., методик обработки результатов измерений. Описание планирования и постановки эксперимента. Обеспечения необходимых уровней точности и минимизации погрешности
Цифровые генераторы сигналов и измерительные приборы.
Описание принципов работы цифровых генераторов сигналов и цифровых измерительных приборов. Описание основных характеристик и параметров, условий функционирования для обеспечения минимальных погрешностей. Описание функциональных возможностей генераторов и измерительных приборов.
Подготовка и проведение измерений. Обработка результатов измерений.
Описание основных этапов подготовки эксперимента и проведения измерений. Описание основных проблем и ошибок при планировании эксперимента. Подробное описание методов обработки результатов измерений.
Автоматизация измерений. Аппаратура для автоматизированных измерений
Описание принципов и основных критериев автоматизации измерений. Описание создания измерительной системы. Основные цели и задачи автоматизации измерений.
Методы измерения параметров и характеристик полупроводниковых приборов и микросхем. Измерение параметров аналоговых и цифровых микросхем. Определение параметров схемотехнических моделей компонентов.
Описание методов измерений параметров и характеристик полупроводниковых материалов(пластин), дискретных приборов (диоды, биполярные и полевые транзисторы) и интегральных микросхем (операционные усилители, логические микросхемы, ОСУ, СОЗУ, МК, МП и т.п). Описание схемотехнических моделей компонентов, а также методик экстракции их параметров по результатам измерений.
Особенности измерения параметров и характеристик полупроводниковых приборов и микросхем с учётом ра-диационных и температурных факторов. Идентификации параметров их схемотехнических моделей с учётом радиационных и температурных факторов
Описание особенностей проведения измерений полупроводниковых приборов и интегральных схем при низких (криогенных) и высоких температурах, при воздействии проникающей радиации. Описание методов создания схемотехнических моделей полупроводниковых компонентов учитывающих радиационные и температурные факторы. Описание методик экстракции их параметров.

Элементы контроля

Лабораторные работы
Экзамен
Данная дисциплина обеспечивает формирование следующих компетенций согласно ОрОС: ПК-1, ПК-2, ПК-11, УК-1, ОПК-3, ОПК-6

Промежуточная аттестация

Промежуточная аттестация (1 модуль)
0.25 * Домашнее задание + 0.25 * Лабораторные работы + 0.5 * Экзамен
Промежуточная аттестация (2 модуль)
0.25 * Домашнее задание + 0.25 * Лабораторные работы + 0.5 * Экзамен

Программа дисциплины