Docente/i: Danilo Manstretta  

Denominazione del corso: Tecnologie e materiali per l'elettronica
Codice del corso: 062213
Corso di laurea: Ingegneria Elettronica e delle Telecomunicazioni
Settore scientifico disciplinare: ING-INF/01
L'insegnamento è affine per:
Crediti formativi: CFU 5
Sito web del corso: http://www-3.unipv.it/ingegneria/didattica/schedacorso0
910.php?cod=062213&spec=0

Obiettivi formativi specifici

Obiettivo del corso è fornire le nozioni di base sulle tecnologie di produzione dei componenti elettronici passivi, sulle tecnologie di interconnessione (circuiti stampati, circuiti ibridi) e sulla tecnologia di integrazione monolitica su silicio, nonché orientare l’allievo a ragionare in termini di fattibilità tecnologica. Il corso è diretto agli allievi che svolgeranno la propria attività nei settori della progettazione, della produzione, dell’applicazione e della gestione di manufatti e sistemi elettronici.

Programma del corso

La prima parte del corso fornisce un'introduzione alle principali tecnologie di fabbricazione dei circuiti integrati ed ai singoli passi tecnologici ad esse legate. La seconda parte del corso fornisce una panoramica delle principali tecnologie e materiali utilizzati per la fabbricazione e l'assemblaggio di componenti e sistemi elettronici.

Introduzione alla tecnologia dei circuiti monolitici integrati su silicio

• I circuiti integrati.
• Operazioni fondamentali in tecnologia planare: passi per l’ottenimento degli strati; mascheratura e attacco selettivo.
• Tecnologie di integrazione MOS e bipolare.
• Chiusura del circuito integrato nel contenitore.
• Collaudo.

Componenti passivi

• Cenni a plastiche e a ceramiche
• Resistori
• Condensatori
• Materiali magnetici
• Materiali piezoelettrici
• Legge di Arrhenius
• Concetto di resistenza termica.

Tecnologia dei circuiti stampati

• Materiali per circuiti stampati.
• Passi tecnologici per la realizzazione di circuiti stampati.
• Processi produttivi: circuiti stampati a singola faccia, a doppia faccia e multistrato.
• Assemblaggio dei componenti: tecniche di saldatura; montaggio a inserzione e montaggio superficiale; connessioni a pressione.
• Progetto termico: resistenza termica e capacità termica.

Tecnologie dei circuiti ibridi

• Introduzione alle tecnologie dei circuiti ibridi a strato spesso
• Materiali per circuiti ibridi a strato spesso
• Processi di stampa serigrafica e di cottura
• Taratura ed assemblaggio dei componenti discreti nei circuiti ibridi a strato spesso
• Cenni alle tecnologie dei circuiti ibridi a strato sottile.

Prerequisiti

Basi di Fisica e Fisica Tecnica (in particolare: elettromagnetismo, meccanismi di scambio termico). Basi di Chimica (in particolare: elementi e composti chimici, valenza, reazioni, cristalli, diagramma delle fasi, celle elettrolitiche). Basi di Elettrotecnica (in particolare: concetti di bipoli elettrici e impedenza). Basi di Elettronica (in particolare: caratteristiche elettriche del silicio, fondamenti sui transistori BJT e MOS, filtri RC a singolo polo).

Tipologia delle attività formative

Lezioni (ore/anno in aula): 30
Esercitazioni (ore/anno in aula): 11
Laboratori (ore/anno in aula): 6
Progetti (ore/anno in aula): 0

Materiale didattico consigliato

Dispense di G. Torelli. Introduzione alla tecnologia dei circuiti integrati su silicio. Edizioni CUSL, 2006. Testo di riferimento per la prima parte del programma.

G. Torelli, S. Donati. Tecnologie e Materiali per l. Edizioni CUSL, Pavia,1999. Testo di riferimento per la seconda parte del programma.

C. F. Coombs, Jr.. Printed Circuits Handbook, Fourth Edition. McGraw Hill, 1996. Testo utilizzato per la parte sulle tecnologie dei circuiti stampati. Solo per consultazione.

D. W. Hamer, J. V. Biggers. Thick Film Hybrid Microcircuit Technology. Wiley-Interscience. Utilizzato per i circuiti ibridi a strato spesso. Per consultazione.

Modalità di verifica dell'apprendimento

Prova scritta e prova orale (durante quest’ultima verranno anche proposti per la discussione componenti e/o manufatti). Peso relativo dele due prove: prova scritta: 1/3, prova orale: 2/3. Verranno svolte due prove in itinere, una durante il corso, una al termine dello stesso: l'esito positivo di queste prove dispenserà lo studente dall’obbligo della prova scritta e di parte della prova orale, purché la prova finale venga sostenuta entro la sessione di esami immediatamente successiva al semestre in cui è tenuto il corso.