Corsi di Laurea Corsi di Laurea Magistrale Corsi di Laurea Magistrale
a Ciclo Unico
Scuola di Ingegneria
INGEGNERIA ELETTRONICA
Insegnamento
QUALITA' E AFFIDABILITA' IN ELETTRONICA
IN02120249, A.A. 2019/20

Informazioni valide per gli studenti immatricolati nell'A.A. 2018/19

Principali informazioni sull'insegnamento
Corso di studio Corso di laurea magistrale in
INGEGNERIA ELETTRONICA (Ord. 2008)
IN0520, ordinamento 2008/09, A.A. 2019/20
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Crediti formativi 9.0
Tipo di valutazione Voto
Denominazione inglese QUALITY AND RELIABILITY IN ELECTRONICS
Dipartimento di riferimento Dipartimento di Ingegneria dell'Informazione (DEI)
Obbligo di frequenza No
Lingua di erogazione INGLESE
Sede PADOVA
Corso singolo È possibile iscriversi all'insegnamento come corso singolo
Corso a libera scelta È possibile utilizzare l'insegnamento come corso a libera scelta

Docenti
Responsabile SIMONE GERARDIN ING-INF/01

Dettaglio crediti formativi
Tipologia Ambito Disciplinare Settore Scientifico-Disciplinare Crediti
CARATTERIZZANTE Ingegneria elettronica ING-INF/01 9.0

Organizzazione dell'insegnamento
Periodo di erogazione Primo semestre
Anno di corso II Anno
Modalità di erogazione frontale

Tipo ore Crediti Ore di
didattica
assistita
Ore Studio
Individuale
Turni
LABORATORIO 1.0 8 17.0 2
LEZIONE 8.0 64 136.0 Nessun turno

Calendario
Inizio attività didattiche 30/09/2019
Fine attività didattiche 18/01/2020
Visualizza il calendario delle lezioni Lezioni 2019/20 Ord.2019

Syllabus
Prerequisiti: Lo studente deve essere in possesso delle conoscenze e competenze derivanti dai precedenti insegnamenti del corso di laurea magistrale in Ing. Elettronica, in particolare Microelettronica.
Conoscenze e abilita' da acquisire: Le conoscenze e le abilità da acquisire riguardano gli aspetti teorici ed applicativi della scienza dell’affidabilità in campo elettronico, in particolare:
• essere in grado di utilizzare la terminologia propria del campo
• essere in grado di identificare qual è la distribuzione statistica più adatta a modellizzare dei dati sperimentali relativi a guasti su componenti elettronici, e di estrarne i parametri più rilevanti tramite tecniche grafiche e analitiche
• essere in grado di ipotizzare la distribuzione statistica più adatta a partire dalle caratteristiche fisiche di un meccanismo di guasto
• essere in grado di scegliere il modello di accelerazione più adatto per i principali meccanismi di guasto, in funzione di temperatura, umidità, tensione e stress meccanici
• essere in grado di organizzare, gestire e realizzare un test di vita accelerato fissato il grado di precisione richiesto, seguendo standard internazionali
• essere in grado di identificare i principali meccanismi di guasto e determinare i parametri tecnologici più rilevanti per il degrado e il fallimento dei circuiti integrati elettronici, date le condizioni di funzionamento e il tipo di tecnologia impiegato
Modalita' di esame: La verifica delle conoscenze e delle abilità attese avviene tramite un esame scritto composto da domande a risposta multipla e domande aperte, eventualmente integrato dalla presentazione e discussione di un breve elaborato.
Le abilità acquisite sono necessarie per la redazione dell' elaborato che dovrà essere relativo a un meccanismo di guasto o a un dispositivo elettronico non trattato a lezione e dovrà cominciare con una breve ricerca bibliografica.
Il voto finale è dato dalla somma della prova scritta e dell'elaborato facoltativo.
Criteri di valutazione: I criteri di valutazione su cui si baserà la verifica delle competenze acquisite saranno:
• capacità di utilizzare correttamente la terminologia
• completezza delle conoscenze acquisite
• capacità di individuare ed estrarre correttamente le proprietà fisiche e matematiche dei meccanismi di guasto
Contenuti: • Introduzione all'affidabilità. Modi e meccanismi di guasto, fallimenti, avarie. La curva a vasca da bagno. Distribuzioni cumulative e di densità di guasto. Tasso di guasto.
• Le principali funzioni di distribuzione utilizzate in campo affidabilistico: esponenziale, Weibull, lognormale. Metodi per estrarne i parametri a partire da dati sperimentali (carte di probabilità, metodo della massima verosimiglianza).
• I modelli di accelerazione per stress termici, elettrici e meccanici: Arrenhius, Eyring, ecc.
• L’affidabilità dei sistemi: serie e parallelo. Ridondanze.
• Difetti e contaminanti nella produzione dei circuiti integrati. Stress dovuti alla presenza di materiali diversi.
• Evoluzione e affidabilità della tecnologia CMOS. Dal MOSFET planare al FinFET. Ossidi ad alta costante dielettrica. Implicazioni per l'affidabilità.
• Breakdown dei dielettrici: meccanismi fisici e dipendenza dai parametri tecnologici. Statistica dei guasti.
• Portatori caldi: meccanismi fisici e dipendenza dai parametri tecnologici.
• Negative bias temperature instability: meccanismo fisici.
• Affidabilità delle interconnessioni: elettromigrazione e stress migration.
• Cenni sull'affidabilità dei package e delle schede stampate.
• Cenni sull'affidabilità dei condensatori.
• Case studies.
• I manuali dell'affidabilità.
Attivita' di apprendimento previste e metodologie di insegnamento: Il corso sarà erogato con lezioni frontali, prove in aula, esercitazioni di laboratorio, seminari di esperti a livello internazionale, e una visita in azienda o in laboratorio di ricerca, pensati per far acquisire e consolidare le conoscenze e competenze proprie dell'ambito.
Eventuali indicazioni sui materiali di studio: Si farà riferimento a testi e contenuti di libero accesso sul web, e in particolare a testi e manuali di affidabilità elaborati da grandi aziende giapponesi quali Renesas, Sony, Panasonic, ecc. dei quali saranno forniti i link a lezione.
Inoltre, saranno fornite le slide delle lezioni, nonché tutti i riferimenti ai case studies analizzati.
Testi di riferimento:

Didattica innovativa: Strategie di insegnamento e apprendimento previste
  • Lecturing
  • Laboratory
  • Case study

Didattica innovativa: Software o applicazioni utilizzati
  • Moodle (files, quiz, workshop, ...)