Modulhandbuch

Mikroelektronik

Empf. Vorkenntnisse

Analoge und Digitale Schaltungstechnik, Halbleitertechnik, Elektrotechnik

Lehrform Vorlesung/Seminar
Lernziele

Die Teilnehmer versteht den Aufbau, die Fertigung, die Funktion und den Entwurf von mikroelektronischen integrierten Schaltungen (VLSI-Schaltkreise) mit modernen IC-Entwurfssystemen. Sie besitzen die Fähigkeit zur Beurteilung der Integrierbarkeit von digitalen- und analogen Schaltungen, sowie die Fähigkeit zum Umgang mit komplexen Programmen zur Simulation und zum Entwurf von integrierten Schaltungen, und sie beherrschen die Begriffe und Verfahren in Verbindung mit Anwendungsspezifischen integrierten Schaltungen (ASIC).

Nach Abschluss der Vorlesung:  Befähigung für den Beruf des ASIC-Designers

 

Dauer 1 Semester
SWS 8.0
Aufwand
  • Lehrveranstaltung:120 h
  • Selbststudium/
    Gruppenarbeit:90 h

  • Workload:210 h
ECTS 7.0
Modulverantw.

Prof. Dr.-Ing. Elke Mackensen

Max. Teilnehmer 0
Häufigkeit jedes Jahr (SS)
Verwendbarkeit

Vertiefungsmodul im Master-Studiengang EIM

Veranstaltungen Seminar VLSI-Design
Art Seminar
Nr. E+I2246
SWS 4.0
Lerninhalt

Das Seminar vermittelt sowohl die Theorie als auch die Praxis für den Entwurf und die Fertigungen von hochintegrierten Schaltkreisen bzw. VLSI-Systemen (VLSI = Very Large Scale Integration).

Theoretische Lehrinhalte:
1. Einführung in die Mikroelektronik und das VLSI-Design
2. Entwurfsprozess von VLSI-Schaltungen
3. Wiederholung der physikalischen Grundlagen der Halbleitertechnik
4. Fertigungstechnologien Integrierter Schaltungen
5. Standardprozesse der IC-Fertigung
6. Entwurf von CMOS-Schaltungen (analog, als auch digital)

Praktische Lehrinhalte (projektorientiert):
Entwurf eines kleinen Mixed-Signal-ICs (d.h. einer gemischten analogen und digitalen Integrierten Schaltung). Angefangen von dem Schaltplan-Entwurf des Analogteils und der VHDL-Modellierung des Digitalteils über die Simulation der einzelnen Schaltungsteilen und des Gesamtsystems bis hin zur Layouterstellung des Mixed-Signal-ICs und der Erzeugung von Fertigungsdaten. Zum Einsatz kommen moderne CAE-Tools, die in der Industrie für den Entwurf Integrierter Schaltkreise weit verbreitet sind (Cadence Virtuoso, Synopsys, Mentor HDL Designer usw.)

Literatur
  • Cordes, K.-H.; Waag, A.; Heuck, N., Integrierte Schaltungen, Grundlagen - Prozesse - Design - Layout, München, Pearson Studium, 2011, ISBN 978-3-86894-011-4
  • Albers, J., Grundlagen integrierter Schaltungen, Bauelemente und Mikrostrukturierung, 2. Auflage, München, Carl Hanser Verlag, 2010, ISBN 978-3-446-42232-2 (ebook)
  • Hoffmann, K., Systemintegration, Vom Transistor zur großintegrierten Schaltung. 3. Auflage, München, Oldenbourg Wissenschaftsverlag GmbH, 2011, ISBN 978-3-486-70681-9 (ebook)
  • Jansen, D., Handbuch der Electronic Design Automation, München, Wien, Carl Hanser Verlag, 2001, ISBN 3-446-21288-4
  • Baker, R. J., CMOS: Cicuit Design, Layout and Simulation, Third Edition, Wiley, IEEE Press 2010, ISBN978-0-470-88132-3
  • Uyemura, J. P., CMOS Logic Circuit Design, Kluwer Academic Publishers, 2001, ISBN: 0-7923-8452-0
  • Rabaey, J. M., Digital Integrated Circuits - A Design Perspective, Prentice Hall, 2ndEdition
  • Weste, N. H. E., Harris, D. M.: CMOS VLSI Design A Circuits and Systems Perspective Fourth Edition, Addison Wesley 2011ISBN 10: 0-321-54774-8
  • Razavi, B., Design of Analog CMOS Integrated Circuits, McGraw Hill, ISBN 0 - 07 - 118839 - 8
  • Allen, P. E., Holberg, D. R.: CMOS Analog Circuit Design, Oxford press, 2002, ISBN 0 - 19 - 511644 - 5
  • Gray, P.,.Hurst, P. J, Lewis S. H. , Meyer, R., Analysis and Design of Analog Integrated Circuits, Fifth Edition, John Wiley & Sons, 2009, ISBN 978-0-470-24599-6  
  • Carusone, T. C, Johns, D. A., Kenneth W. M., Analog Integrated Circuit Design, Second Edition, Wiley, 2012, ISBN 978-0-470-77010-8
VLSI-Design
Art Vorlesung
Nr. E+I2234
SWS 4.0
Lerninhalt
  • Einführung in die Mikroelektronik und das VLSI-Design
  • Entwurfsprozess von VLSI-Schaltungen
  • Weiderholung Physikalische Grundlagen Halbleitertechnik
  • Fertigungstechnologien Integrierter Schaltungen
  • Standardprozesse der IC-Fertigungam Beispiel des LOCOS-Prozesses
  • Entwurf von integrierten CMOS-Schaltungen (analog als auch digital)
Literatur

Cordes, K.-H., Waag, A., Heuck, N., Integrierte Schaltungen, Grundlagen - Prozesse - Design - Layout, München, Pearson Studium, 2011
Albers, J., Grundlagen integrierter Schaltungen, Bauelemente und Mikrostrukturierung, 2. Auflage, München, Carl Hanser Verlag, 2010
Hoffmann, K., Systemintegration, Vom Transistor zur großintegrierten Schaltung, 3. Auflage, München, Oldenbourg Wissenschaftsverlag GmbH, 2011
Jansen, D., Handbuch der Electronic Design Automation, München, Wien, Carl Hanser Verlag, 2001


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