Exam text content

 

9

ELE-2350 Elektroniikkalaitteen tuotesuunnittelu
Tentti 16.12.2011

1/2
TAMPEREEN TEKNILLINEN YLIOPISTO

Elektroniikan laitos
Karja Laine

Tentissä saa käyttää omaa ohjelmoitavaa laskinta.

 

1)

2)

3)

Toimit komponenttisuunnittelutehtävissä ja vastaat IC:n pakkauksen sähköisestä suunnittelusta.
Mitkä ovat pakkausten sähköisen suunnittelun tavoitteet? Mitä haasteita pakkausten sähköiseen
suunnitteluun liittyy? (6p)

Toimit suunnittelijana pintaliitosladontaa tekevässä yrityksessä. Tehtävänäsi on suunnitella
pintaliitoskomponentteja molemmin puolin piirilevyä sisältävän tuotteen tuotantoprosessi ja
prosessin aikana tehtävät testaukset.

a)

0

Esitä — pintaliitoskomponentteja molemmin — puolin — piirilevyä — sisältävän — tuotteen
tuotantoprosessin eri vaiheet lohkokaaviona.

Mitkä tuotantoprosessin eri vaiheista ovat kriittisimpiä lopputuotteen toimivuuden kannalta?
Minkälaista testausta prosessin eri vaiheissa tulisi tehdä, jotta lopputuotteen toimivuus voidaan
taata (merkitse lohkokaavioon siis missä kohtaa ja mikä testaus)? Kerro myös lyhyesti
jokaisesta kaavioon merkitsemästäsi testausteknologiasta.

(6P)

BGA-komponentti (A=4cm?, paksuus 0,5mm) on liitetty piirilevylle FR4 (paksuus on 500um, ala
10cm? ja k=0,3W/mK). BGA-komponentti tuottaa lämpöä 0,5W ja sen lämmönjohtavuus on
50W/mK. Komponentin nystyt (k=300W/mK) ovat paksuudeltaan 5SOum ja ne täyttävät 40%
komponentin alasta. Laske BGA-komponentin alapinnan lämpötila, kun oletetaan, että
komponentin tuottama lämpö poistuu luonnollisella konvektiolla 25*%C ilmaan (h=10W/m?K) sekä
komponentin päältä että piirilevyn alapinnalta. (6p)

 

 

 

 

 
2/2
= TAMPEREEN TEKNILLINEN YLIOPISTO
Elektroniikan laitos

Karja Laine

  

4)

a) Tehtävänäsi on arvioida alihankkijan prosessin laatua. Alihankkijan prosessi koostuu kolmesta
prosessiaskeleesta oheisen kuvan mukaisesti ja alihankkija ilmoittaa prosessin
kokonaissaannoksi 92,5%. Vastaa perustellen, voitko hyväksyä tämän saantoprosentin eli
antaako se todellisen kuvan prosessin kokonaissaannosta? Jos et voi, niin laske uusi
saantoprosentti alihankkijan prosessin kokonaissaannolle. (4p)

Romuksi 10 kpl Romuksi 3 kpl Romuksi 2 kpl
200 kappaletta = - 1 | I 185 kpl
sisään prosessiin. 1 | 2 3 |
J - | =
Korjataan 5 kpl Korjataan 15 kpl
b) Miksi — materiaalivalinnat ja energiankulutus ovat keskeisiä suunnittelunäkökohtia
elektroniikkatuotteen ympäristömyötäisessä suunnittelussa? (2p)
Kaavoja:
<
87=87 (1-0)
N dT

a” dx

t=RC

R < 21 L

th a KA

g = hAAT