Elektronikai gyártás és minőségbiztosítás

A tantárgy angol neve: Electronics Manufacturing and Quality Assurance

Adatlap utolsó módosítása: 2024. április 18.

Budapesti Műszaki és Gazdaságtudományi Egyetem
Villamosmérnöki és Informatikai Kar

Villamosmérnöki alapképzési szak
Specializáció B tárgy
Tantárgykód Szemeszter Követelmények Kredit Tantárgyfélév
VIETAC12 5 2/2/0/v 5  
3. A tantárgyfelelős személy és tanszék Dr. Krammer Olivér,
4. A tantárgy előadója

Dr. Krammer Olivér, egyetemi docens, Elektronikai Technológia Tsz.

Dr. Illés Balázs , egyetemi tanár, Elektronikai Technológia Tsz.

Dr. Hurtony Tamás, egyetemi docens, Elektronikai Technológia Tsz.

Dr. Sántha Hunor, egyetemi docens, Elektronikai Technológia Tsz. 

5. A tantárgy az alábbi témakörök ismeretére épít Mikroelektronika, Elektronikai Technológia
7. A tantárgy célkitűzése A tantárgy célja, hogy bemutassa és megismertesse a hallgatókkal az összetett funkciókat megvalósító áramköri modulok gyártásához kapcsolódó folyamattervezési, minőségellenőrzési, minőségbiztosítási, és gyártásszervezési módszereit, eszközeit és berendezéseit, továbbá a gyártásban való gyakorlati alkalmazás tipikus példáit.
8. A tantárgy részletes tematikája
Előadások tematikája:
 
1. Bevezetés, tárgykövetelmények, elektronikai szerelés és annak folyamatainak tervezési irányelvei, gyártási folyamatokat leíró modellek osztályozása, szabályzási modellek (idő- ill. állapot orientált szabályzás).
2. Elektronikai gyártási folyamatok fizikai háttere, forraszpaszták reológiai tulajdonságai, fűtési tényező, nedvesítési alapok, intermetallikus vegyületképződés
3. Az elektronikai gyártás automatizált ellenőrzési módszerei, automatikus optikai ellenőrzés (AOI), automatikus forraszpaszta ellenőrzés (SPI), röntgensugaras ellenőrzés (X-ray).
4. Elektronikai anyagok és kötések minősítő módszerei (nedvesítési vizsgálatok, mechanikai vizsgálatok)
5. Folyamatok kimeneti függvényeinek vizsgálata, mérőeszközök ismételhetőségi és reprodukálhatósági vizsgálata, tűrésszámítás, méretezés, képeségi mutatók
6. Kísérlettervezés- és kísérleti eredmények kiértékelésének módszerei; számítógéppel segített kísérlettervezés, technológiai kísérletek szisztematikus tervezése, paraméterterek feltérképezése, lényeges paraméterek meghatározása, kísérleti terv összeállítása; kísérleti eredmények vizualizálása, kiértékelése.
7. A minőségügyi rendszerek kialakulása, az ISO 9000 minőségügyi rendszer szerinti minőségbiztosítás.
8. Teljeskörű minőségbiztosítási rendszerek (SPC, 6sigma, szabályozókártyák, General Electric módszer stb.), minőségbiztosítási technikák, minőségkapacitás
9. Technológiai folyamatok optimalizálása, optimalizációs ciklus, optimalizálás több célfüggvényre
10. Gyártási folyamatok ütemezési problémái és ütemezés-optimalizációja, rövidtávú termeléstervezés, késéses munkák minimalizálása, átfutási idő minimalizálása, MRP I-es és és MRP II-es algoritmusok 
11. Hibaanalitika eszközei az elektronikai áramkörök működése közben fellépő hibák gyökérokainak elemzésére, hibaanalitikai vizsgálatok típusai, vizsgálóeszközök lehetőségei és korlátai
12. Toyota és lean módszerek („5S”, Kanban). Elektronikai gyártósorok kiszolgálás menedzsmentje, Az elektronikai gyártás környezetének kialakítása (+ESD). Elektronikai szerelőüzemek gyártásszervezése
13. ZH (órarendi időpontban, de a kari ütemezés szerinti oktatási héten)
 
Gyakorlatok tematikája:
 
1. Forraszpaszták reológiai tulajdonságaival kapcsolatos számítások, a forrasz felületi feszültségből származó erők becslése: helyrehúzó- és tartóerő, intermetallikus rétegépülés számítása
2. Automatikus gyártásközi ellenőrzés képfeldolgozási módszerei I.; Matlab keretrendszer és a képfeldolgozási modul megismerése, képfeldolgozási alapfüggvények működése, azok gyakorlati alkalmazása
3. Automatikus gyártásközi ellenőrzés képfeldolgozási módszerei II.; képfeldolgozáson alapuló vizsgálati módszerek fejlesztése elektronikai gyártásból származó, különböző típusú mintaképeken (pl. optikai ellenőrzés- illetve röntgenes ellenőrzés során nyert képek)
4. Elektronikai anyagok és kötések minősítő módszerei, nedvesítési mérleg elemzése, felületi feszültség számítása mérési adatokból, mechanikai feszültségek számítása
5. Elektronikus alkatrészek és készülékek paramétereinek tűrésvizsgálata I; passzív diszkrét alkatrészek fizikai modelljének elemzése, az alkatrészek mért értékének eltérése a névértéktől. 
6. Elektronikus alkatrészek és készülékek paramétereinek tűrésvizsgálata II; az alkatrészek névértéktől való eltérésének a kész elektronikai termék funkcionalitására gyakorolt hatásának elemzése
7. Elektronikai gyártásban alkalmazott mérőrendszerek analízise, Gage R&R, a mérőszemélyzet és a mérőeszköz mérési hibájának vizsgálata a teljes mérési hiba arányában, az elemzés eredményeinek visszacsatolása a mérőrendszerre
8. Kísérlettervezés (DoE), számítógéppel segített kísérlettervezés eszközeinek megismerése, kísérlettervezés valós problémán, kísérleti eredmények kiértékelése és vizualizációja számítógépes rendszerben
9. Teljeskörű minőségbiztosítási rendszerek, minőségbiztosítási technikák gyakorlása (pl. hisztogram analízis, Pareto-diagram, szabályzókártya, ellenőrző lista, hatásdiagram), minőségkapacitás számítása
10. Strukturált problémamegoldás; triviális (spontán) megoldás és strukturált megközelítés, strukturált problémamegoldás négy általános lépésének elvégzése elektronikai gyártási példán
11. PDCA (Plan - tervezés, Do – cselekvés, Check – ellenőrzés, Act - beavatkozás), A3, 8D és Six Sigma elvégzése gyártási példán; 8D módszer 8 lépésének gyakorlása; a DMAIC (Define - definiálás, Measure - mérés, Analyze - analízis, Improve - fejlesztés, Control - kontrol) kivitelezése gyártási problémára
12. A lean feladata, célja; vevő, érték és veszteség, a hét klasszikus veszteség (gyártásban), példa 5s kialakítására, Lean eszközök által nyert eredmények értékelése (Pareto-chart, halszálka, Jidoka, Kanban, keresztfunkcionális diagram stb.)
13. A műszaki tisztaság koncepciója, az elektronikai termékek funkcionális hibáit okozó szennyező szemcsék és azok forrásainak azonosítása, elemzése, a szennyezettség csökkentésére szolgáló módszerek és eszközök az elektronikai gyártásban
9. A tantárgy oktatásának módja (előadás, gyakorlat, laboratórium) Előadás, gyakorlat
10. Követelmények

Szorgalmi időszakban:

Az aláírás megszerzésének feltétele a tantermi gyakorlatokon való legalább 70%-os részvéte, és egy darab összegző értékelés legalább elégséges szintű teljesítése.

Vizsgaidőszakban:

A tantárgy írásbeli vizsgával zárul 

11. Pótlási lehetőségek Az összegző értékelés pótlására, javítására egyszeri lehetőség biztosított. Pót-pótzárthelyi csak a korábbi zárthelyik teljesítésének alacsony sikeressége (kevesebb, mint egyharmad) esetén biztosított.
12. Konzultációs lehetőségek Igény szerint, a nagy zárthelyit megelőzően, egyeztetett időpontban.
13. Jegyzet, tankönyv, felhasználható irodalom
B. Illés, O. Krammer, A. Géczy: Reflow Soldering: Apparatus and Heat Transfer Processes, Elsevier, Amsterdam, Hollandia, 2020, ISBN: 9780128185056
Dr. Mojzes Imre: Mikroelektronika és technológia, Műegyetemi Kiadó, Budapest, 2005 
Kemény Sándor, Papp László, Deák András: Statisztikai minőség- (megfelelőség-) szabályozás, 2. kiadás, Műszaki könyvkiadó, Budapest, 2001 
W. Sauer et al.: Electronics Process Technology – Production Modelling, Simulation and Optimisation, Springer, 2006
Ning-Cheng Lee: Reflow Soldering Process and Troubleshooting – SMT, BGA, CSP and Flip Chip Technologies, Newnes, 2001
14. A tantárgy elvégzéséhez átlagosan szükséges tanulmányi munka
Kontakt óra56
Félévközi készülés előadásokra14
Félévközi készülés gyakorlatokra24
Felkészülés zárthelyire16
Házi feladat elkészítése-
Kijelölt írásos tananyag elsajátítása-
Vizsgafelkészülés40
Összesen150
15. A tantárgy tematikáját kidolgozta

Dr. Krammer Olivér, egyetemi docens, Elektronikai Technológia Tsz.

Dr. Illés Balázs, egyetemi tanár, Elektronikai Technológia Tsz.

Dr. Hurtony Tamás, egyetemi docens, Elektronikai Technológia Tsz. 

IMSc tematika és módszer Az IMSc hallgatók, valamint az ezt jelző más hallgatók a félév elején, a 3. oktatási hétig, esszé jellegű, irodalomkutatási feladatot kapnak. Az irodalomkutatási feladat a tantárgy témaköréhez szorosan illeszkedik, de a hallgató önálló laboratóriumi feladatától elkülönülő. Az irodalomkutatási feladat eredményéről a hallgató a félév végén beszámol, mind írásban, mind szóban. Az írásbeli beszámoló előirányzott terjedelme 15–20 oldal, mely értékelő szemlélettel írandó. A szóbeli, vetítéssel kísért beszámoló színvonalára bizottság állapítja meg a pontszámot. További IMSc pont(ok) szerezhetők a szóbeli vizsga mellé kiadott számítási feladat megoldásával.
IMSc pontozás
A tantárgy keretében maximálisan 25 IMSc pont szerezhető. Ebből a félévközben teljesítendő plusz feladattal maximálisan 15 pont szerezhető a következő bontásban: 10 pont az irodalomkutatási feladat kidolgozottsága, dokumentáltsága alapján; 5 pont a szóbeli beszámoló alapján. A vizsgafeladattal maximálisan 10 pont szerezhető. 

Az IMSc pontok megszerzése a programban részt nem vevő hallgatók számára is biztosított.
Idegen nyelvi részteljesítés követelményei -