B.Sc önálló tervezés témák Az önálló labor témákra a jelentkezési határidő 2014. február 14. A jelentkezést a konzulenssel egyeztetni kell, majd jelezni kell Gordon Péternek (gordon@ett.bme.hu). Minden téma folytatható Szakdolgozatra és a későbbiekben M.Sc. projekttárgyak keretében is. Berényi Richárd (berenyi@ett.bme.hu) Hordozóba integrált ferromágneses maggal rendelkező planáris induktivitás modellezése A hagyományos kivitelű tekercsek és transzformátorok vasmagját újabban a hordozóra leválasztott vas mikrorétegekkel próbálják kiváltani. A hallgató feladata, hogy a már kialakított vagy tervezett tekercskonstrukciók mágneses terét számítógéppel, végeselemmódszerrel szimulálja, és meghatározza induktivitásukat a frekvencia függvényében. A feladatot nehezíti a ferromágneses anyag ugyancsak frekvenciafüggő karakterisztikája, amelyet esetlegesen gyári specifikáció híján a mért adatokból kell rekonstruálni. Bonyár Attila (bonyar@ett.bme.hu) Felületi mikro- és nanostruktúrák vizsgálata atomerő mikroszkópiával (AFM) A hallgató a következő téma- és kutatási területek egyikébe csatlakozhat be: vékony/vastagrétek felületek szemcseszerkezetének minősítése; polimerek struktúrák vizsgálata; forrasztott kötések (forrasz-réz interfész) vizsgálata, funkcionalizált hordozók pl. bioreceptor rétegek vizsgálata haladó technikákkal (pl. nanoborotválás). Lokalizált felületi plazmon rezonancián (LSPR) alapuló érzékelő működésének modellezése. A kutatási téma a BME ETT és HVT tanszékei közötti együttműködés keretein belül valósul meg. A BME-HVT rendelkezik egy MATLAB környezetben fejlesztett program vázzal, ami alkalmas nanostruktúrákon lokalizált plazmon rezonancia számítására. A feladat ennek a programnak a továbbfejlesztése, azzal a céllal, hogy az alkalmas legyen valós érzékelőkben alkalmazott elrendezések plazmon rezonanciájának számítására. NIRS jelfeldogozó alkalmazások fejlesztése A kisebb megoldandó feladatok közé tartoznak pl. NIRS adatfájlok egyesítése; NIRS adatrögzítési és feldolgozási file-formátumok konverziója; NIRS adatsorok feldolgozásának optimalizálása (korrekció hemodinamikai válaszfüggvénnyel, jel szakaszolása stb.), műtermék szűrési algoritmusok tesztelése és fejlesztése. Nagyobb lélegzetű feladatok pl. forrás-lokalizációs eljárás fejlesztése, amely alkalmas a NIRS és az EEG mérési eredmények azonos térben történő ábrázolására. 1
Garami Tamás (garami@ett.bme.hu) Wetting balance teszter készülék tervezése és építése A forraszok vizsgálatánál fontos tényező az adott forrasz nedvesítő képessége. A képesség kiderítésére szolgáló wetting balance kísérletekről irodalmi összefoglaló készítése az első részfeladat. A tervezés során léptetőmotoros hajtás és elektromos-fűtés szabályozása mikrokontrollerrel a megvalósítandó feladat erőmérés visszacsatolással. Az elkészült berendezésnek képesnek kell lennie kis mennyiségű forrasz mintát is elemeznie, szemben a megvásárolható megoldásokkal. Repedések terjedésének mérése akusztikus mikroszkóppal A félév elején a hallgató feladata az akusztikus mikroszkóp mérési elvének megismerése. Irodalmi összefoglaló készítése az egyes repedésterjedési mechanizmusokról és az egyes repedéskimutatási eljárásokról. További feladat, tömbi forraszanyag vizsgálata akusztikus mikroszkóppal, illetve szabályozott körülmények között repedések létrehozása és ellenőrzése tömbi forraszanyagokon. Arany golyós mikrohuzalkötés alakjának vizsgálata A hallgató feladata irodalomkutatás a termoszónikus huzalkötési technológiáról. A huzalkötésre vonatkozó minősítő eljárások összefoglalása. A mikrohuzalkötés során alkalmazható paraméterek változtatásával különböző alakú kötések létrehozása és ezeknek a minőségre gyakorolt hatásának kutatása a feladat. A félév során betekintést nyer a hallgató a Robert Bosch Hatvan Kft. tisztatéri gyártósorába, ahol megismerkedhet az arany mikrohuzalkötéssel. BGA bump nyírási szilárdság vizsgálata A hallgatónak a félév során irodalomkutatást kell végezni az egyes BGA tokozású alkatrészek bump kivezetéseinek minősítéséről a forrasztást követően. A feladat, a nyírási szilárdság tesztekben alkalmazott nyírókés magasságának hatását felderíteni a mért eredményekre vonatkozóan. A feladat végrehajtásához a hallgató megismerkedhet a végeselem modellezéssel és FEM (Finite Element Method) modellt készíthet az irodalmi eredmények ellenőrzésére. Gordon Péter (gordon@ett.bme.hu) Elektromos túlterhelés (EOS) hatása tokozott integrált áramkörökre A hallgató feladata, hogy chip szinten bemutassa, milyen elváltozásokat okoz az elektromos túlterhelés integrált áramkörökben. Ennek keretében ki kell választania egy vagy több IC-t, amelyeket reprodukálható módon túl kell terhelnie, majd a tok eltávolítása után be kell azonosítani a meghibásodás mechanizmusát. Integrált áramköri tokokat érő hősokkok hatása a tokok eltávolíthatóságára A hallgató feladata, hogy bemutassa, milyen hőmérsékleti behatások esetén változik meg az IC-k műanyag tokjának ellenálló képessége a vegyi eltávolítással szemben. Ennek keretében ki kell választania több IC-t, amelyek reprodukálható módon történő felmelegítését meg kell oldania, majd meg kell vizsgálnia ennek hatását. 2
A pásztázó akusztikus mikroszkóp alkalmazási korlátai IC tokok esetén A hallgató feladata, hogy megismerje az akusztikus mikroszkóp működési elvét és az eredmények kiértékelésének módját, majd különböző típusú IC-k vizsgálatával bemutassa, hogyan függ az alkotott felvétel minősége a műanyag tok szerkezetétől. A pásztázó akusztikus mikroszkóp által jelzett pszeudó hibák okainak feltárása A hallgató feladata, hogy megismerje az akusztikus mikroszkóp működési elvét és az eredmények kiértékelésének módját, majd különböző típusú IC-k vizsgálatával azonosítson jellemző pszeudó hibákat és keressen ezekre magyarázatot más analitikai módszerekkel. Hajdu István (hajdui@ett.bme.hu) Környezetbarát áramköri hordozók fejlesztése Irodalmi áttekintés alapján meg kell ismerkedni a biológiailag lebomló polimer anyagokkal. Elemezni kell ezek áramköri hordozóként való felhasználhatóságát. Kísérleti munkával vezető rétegeket kell létrehozni biológiailag lebomló polimereken és vizsgálni kell áramköri hordozóként történő alkalmazhatóságukat elsősorban a rétegek tapadása és forraszthatósága szempontjából. Hurtony Tamás (hurtony@ett.bme.hu) Ólommentes forraszanyag mikroszerkezetènek vizsgálata. A hallgató feladata szelektív elektrokémiai maratással feltárt forraszanyag intermetallikus vegyületeinek számszerű jellemzése elektrokémiai módszerekkel. Az elektrokémiai tulajdonságot technológiai paraméterekhez való rendelése. Szelektív elektrokémiai maratás technológia optimalizálása. A hallgató feladata a forrasztott kötések keresztmetszeti csiszolatán végzett szelektív anyageltávolítás folyamat paramétereinek vizsgálata és a technológia optimalizálása. Illés Balázs (billes@ett.bme.hu) Elektrokémiai migrációs jelenségek matematikai modellezése Az elektrokémiai migráció során feszültség alatt lévő vezető-szigetelő-vezető struktúrákon, nedvesség jelenléte mellett a fémek ionizációja indul meg és ez vezető fémszálak (dendritek) növekedéséhez vezet. A hallgató feladatai: a téma irodalom kutatása, és egy 2D-s anyagtranszport modell megalkotása. Gázáramlási viszonyok modellezése konvekciós újraömlesztő kemencében Konvekciós fűtéssel működő újraömlesztő kemencékben lévő gázáramlási viszonyok alapvetően befolyásolják a forrasztás minőségét. A gázáramlási viszonyok vizsgálatának egyik lehetséges eszköze annak modellezése az ún. CFD (Computational Fluid Dynamics) módszer segítségével. A hallgató feladatai: a téma irodalom kutatása, CFD modellezési rendszer megismerése, leegyszerűsített 2D-s modellek megalkotása 3
Kondenzációs filmréteg kialakulásának vizsgálata gőzfázisú forrasztás esetén A gőzfázisú forrasztás (VPS) egyik leglényegesebb mozzanata a forrasztott hordozók felszínén kialakuló kondenzációs filmréteg, amelynek nagy szerepe van a kemencében lezajló hőtranszport folyamatokban. A feladat a horizontális elhelyezkedésű felületeken kialakuló filmrétegek fizikájának megismerése és egy egyszerű 2D-s szimulációs modell elkészítése. Ón whisker növekedés vizsgálata forraszötvözeteken A feladat kísérlet tervezés ón whisker jelenségek vizsgálatára kémiai ón rétegeken THB (Temperature Humidity Bias) teszt használatával. Tesztlemezek tervezése, legyártása majd gyorsított élettartam vizsgálatok elvégzése. Az eredmények statisztikai és metallurgiai kiértékelése. A hallgató irodalomkutatás során megismerkedik az ón whisker növekedés fizikai és metallurgiai hátterével. Illyefalvi-Vitéz Zsolt (illye@ett.bme.hu) FR4 anyagú lemezre nyomtatott lakkréteg potenciométerek ellenálláspályájának technológiája és vizsgálata (Bourns Kft. Ajka) Ismerje meg a lakkréteg potenciométerek gyártási lépéseit; valamint az ellenálláspálya szitanyomtatásához használt lakk összetevőit, készítési technológiáját, a lakk és a réteg anyagi tulajdonságait és a tulajdonságok vizsgálatához alkalmazott eszközöket. Válasszon vizsgálati eljárást és vizsgálja meg a lakkréteg ellenálláspályák anyagszerkezetét, kopásállóságát és tulajdonságainak változását koptatási igénybevétel hatására. Krammer Olivér (krammer@ett.bme.hu) Izotróp vezető ragasztók infrasugaras és gőzfázisú térhálósításának vizsgálata A hallgató feladata, hogy irodalomkutatást végezzen az elektronikai technológiában alkalmazott vezető ragasztók témakörében, különös tekintettel az izotróp vezető ragasztókra. Továbbá tervezzen kísérletet az izotróp vezető ragasztók térhálósításához alkalmazott infrasugaras és gőzfázisú hőközlési módok összehasonlítására. A téma továbbvihető a különböző technikákkal térhálósított ragasztott kötések élettartam vizsgálatának irányába. Szükséges nyelvtudás: középszintű angol. Medgyes Bálint (medgyes@ett.bme.hu) Zárlatot okozó migrációs hibajelenség vizsgálata mikroáramköri alkalmazásokban Feladat, az elektrokémiai migráció hibajelenségének szakirodalmi megismerése, tanulmányozása különböző környezeti feltételek, eltérő anyagrendszerek esetén. Cél a jelenségkör mélyebb megismerése, védelmi módszerek kidolgozása. Az elektrokémiai migráció során (villamos terhelés alatt lévő vezető-szigetelő-vezető struktúrákon) nedvesség jelenléte mellett vezető fémszálak (dendritek) alakulnak ki, ami zárlatot okozhat. 4
Korróziós vizsgálatok különböző mikroelektronikai anyagrendszereken A korróziós meghibásodások gyakran jelentkeznek a legkülönbözőbb ipari alkalmazásokban megbízhatósági problémát okozva. A különböző fémes anyagrendszerek más és más korróziós tulajdonságot mutatnak, aminek jobb megértése hatékonyabb korróziós védelmet tesz lehetővé az ipar és végül a felhasználó számára is. Feladat irodalomkutatás után, laborkörülmények között voltametrikus vizsgálatok kivitelezése különböző forrasz ötvözeteken, majd azok értelmezése, javaslattétel megbízhatóbb megoldásokra. Működő áramkörök megbízhatósági vizsgálata harmatpont teszttel Feladat, hallgató által tervezett teszt áramkörökön végbemenő párakicsapódási és a nedvesség által indukált különböző hibajelenségek megfigyelése egy tanszéki mérő és megfigyelő berendezés segítségével klíma kamrás környezetben. A víz kondenzáció természetes jelenségét szimuláljuk klíma kamrában, miközben megfigyelhetővé válik a nedvességkicsapódás folyamata működő áramkörön illetve a nedvesség által indukált különböző meghibásodási mechanizmusok. Feladat ezek feltárása, értelmezése illetve javaslattétel védelmi módszerekre. Ruszinkó Miklós (rm@ett.bme.hu) Tömörített sokcsatornás audio adatfolyam (Dolby AC3, DTS) dekódolása, sztereo lekeverése Analog Devices DSP alkalmazásával A hallgató feladata megismerkedni az SPDIF interfésszel és az azon továbbítható audio formátumokkal (linear PCM, Dolby AC3, DTS), majd az Analog Devices ADSP-21489-es eval board-on megvalósítani Dolby AC3 és DTS adatfolyamok vételét, dekódolását és stereo lekeverését. SPDIF adatfolyam analizátor hardver készítése Analog Devices DSP alkalmazásával A hallgató feladata megismerkedni az SPDIF interfésszel és az azon továbbítható audio formátumokkal (linear PCM, Dolby AC3, DTS) és olyan hardver tervezése, mellyel a beérkező SPDIF adatfolyam analizálható és továbbfűzhető. Az analizátor kezelőfelülete lehet PC oldali alkalmazás vagy LCD kijelzőn megvalósított felület. SPDIF kapcsoló mátrix hardver készítése FPGA felhasználásával A hallgató feladata megismerkedni az SPDIF interfésszel és az azon továbbítható audio formátumokkal (linear PCM, Dolby AC3, DTS) és olyan hardver tervezése, mellyel megvalósítható egy 8x8-as digitális audio mátrix kapcsoló. Az FPGA-ban meg kell valósítani az SPDIF adatfolyam dekódolását. A mátrix kezelőfelülete lehet PC oldali alkalmazás vagy LCD kijelzőn és nyomógombokon megvalósított felület. Nagysebességű digitális videó interfészek vizsgálatára és mérésére alkalmas kifejtő kártya tervezése A hallgató feladata megismerkedni a nagysebességű digitális video interfészekkel (HDMI, Display Port, HDBaseT) és olyan kifejtő kártyát tervezni, mellyel ezen nagysebességű interfészeken a készülékek közötti átvitel paraméterei mérhetők. 5
Video tesztjel generátor és video mérő alkalmazás készítése PC-s kártyával A hallgató feladata megismerkedni a digitális video interfészekkel és egy kiválasztott PC-s video capture kártya felhasználásával video mérő alkalmazást készíteni, mellyel később automatizált teszteket lehet végezni, vagy adott készülék fejlesztése során a digitális video interfészeket minősíteni lehet. Sántha Hunor (santha@ett.bme.hu) Affinitás típusú bioérzékelők karakterizálása felületi plazmon rezonancia képalkotó (SPRi) berendezéssel Affinitás típusú (DNS-DNS, antigén-antitest vagy biotin-avidin specifikus összekötődési reakción alapuló) bioérzékelő karakterizálása a receptorréteg érzékenységének szempontjából. Fogadott létszám: 2 fő. Bioérzékelő rétegek készítése és minősítése inert közegű munkatérben A hallgató feladata a technológia pilot jellegű megalapozása, tesztelése, minősítése és optimalizálása vagy egy fehérje vagy egy nukleotid (DNS) alapú bioérzékelő modell és elektrokémiai vizsgálati technikák segítségével. Részfeladatok: Elektrokémiai betanulás (ciklikus-voltammetria (CV), elektrokémiai impedancia spektroszkópia (EIS). Metodikai betanulás (tevékenységtervezés, adatgyűjtés, adatértelmezés, dokumentálás, kísérletezés). Irodalmokutatás inert közegű munkatérben végzett bioérzékelő készítés témakörben. Fogadott létszám: 2 6