PLANO DE ENSINO DO 2º SEMESTRE LETIVO DE 2010 - LSI - USP

PLANO DE ENSINO DO 2º SEMESTRE LETIVO DE 2010
Curso: ENGENHARIA DA ELÉTRICA / COMPUTAÇÃO
Habilitação: ENGENHARIA
Disciplina: FUNDAMENTOS DE PROJETO DE CIRCUITOS INTEGRADOS (FPCI)
Período: M V N 3º semestre do Curso
Carga Horária: 40 Teórica: 32 Prática: 8
Semestre Letivo: 2º semestre/2010
Professor: ACÁCIO LUIZ SIARKOWSKI Data: 02 / 08 / 2010
1) EMENTA:
A disciplina de Fundamentos de Projeto de Circuitos Integrados (CIs) aborda inicialmente o histórico da
fabricação de circuitos integrados e suas aplicações em sistema analógicos e digitais. Em seguida, aborda
os conceitos de montagens em SMT (Surface Mounted Technology) e CIs, componentes eletrônicos
integrados, substratos, dopagem e os principais processos de fabricação de CIs. No final da disciplna,
teremos a treinamento do aluno quanto à utilização de ferramentas CAD no projeto de CIs usando a
tecnologia CMOS.
2) OBJETIVOS:
Ao final da disciplina, o aluno deve ser capaz de compreender os principais processos de fabricação de
circuitos integrados e as ferramentas CAD de projetos de CIs em VLSI usando a tecnologia CMOS. Discutir
tecnicamente aspectos ligados à montagem e encapsulamento. Esta disciplina apresenta também uma
visão do estado da arte em diferentes temas relativos ao projeto, ao teste e à automação do projeto de
circuitos integrados.
3) METODOLOGIA:
As aulas serão teóricas e práticas, envolvendo exercícios de fixação, práticas de laboratório, apresentações
de seminários, pesquisas pela Internet e/ou biblioteca e leitura de textos técnicos. Serão aplicadas duas
provas bimestrais (P1 e P2) e estão previstas aulas de revisão e correção de provas, favorecendo uma
retroalimentação (feedback) aos alunos. Os recursos utilizados são: quadro negro, data-show, laboratórios
de redes e Internet. Quando utilizados os laboratórios de redes e Internet, os computadores para alunos e
professor devem conter os softwares e hardwares necessários instalados e configurados.
4) CONTEÚDO PROGRAMÁTICO:
1. Introdução ao Projeto de Circuitos Integrados - visão geral da disciplina
2. Histórico da evolução dos computadores e da fabricação de circuitos integrados. Aplicação em sistemas
analógicos, digitais e computadores
3. Tipos de encapsulamentos de Circuitos Integrados / Montagem dos CIs em encapsulamentos / Conceitos
de Montagem SMT (Surface Mounted Technology) em placas e Circuitos Integrados / Relação de custos e
qualidade / estabilidade térmica e dissipação de calor / Especificações dos CIs.
4. Processos de fabricação de Substratos de silício (matéria prima para a fabricação dos CIs) /
Processamento em ambientes controlados (salas limpas de processamento).

5. Processos de fabricação de circuitos integrados / deposição de filmes finos / isolantes, semicondutores
e condutores / filmes orgânicos passivação ou gravação / Características desejáveis e técnicas de
caracterização.
6. Deposição de filmes por CVD, Sputtering e evaporação térmica / Definição de padrões por litografia.
7. Difusão de dopantes para a obtenção de materiais semicondutores tipo N e tipo P / corrosão via seca (por
plasma) e via úmida (soluções químicas).
8. Fabricação de componentes eletrônicos integrados: resistores, diodos, capacitores e transistores.
9. Principais tecnologias de fabricação de CIs / Níveis de desenvolvimento e Etapas de projeto e fabricação
de CIs / Portas lógicas / Processos de fabricação de transistores MOS (exemplo de um circuito inversor
lógico CMOS).
10. Definição de linhas de interconexão / resistência de folha.
11. Funcionamento e parâmetros elétricos dos Transistores MOS
12. Projetos de Circuitos Integrados em CAD (Computer Aided Design) / Ferramenta CAD para projeto de
CIs (Software Microwind)
5) TRABALHO DISCENTE EFETIVO:
O Trabalho Discente Efetivo constitui-se em ações práticas desenvolvidas pelos alunos do Curso
que compreendem atividades realizadas além da sala de aula sob a orientação do professor. Incluem-se
aqui atividades de pesquisa, atividades experimentais (no campo, em laboratórios, em bibliotecas, etc),
trabalhos individuais e em grupo, totalizando uma carga horária de 5h.
6) ATIVIDADES COMPLEMENTARES:
Visitas técnicas a organizações, laboratórios, centros de pesquisa e treinamento.
Tecnologia da Instituição e participação de eventuais congressos externos.
Semana da
7) AVALIAÇÃO:
A apuração da nota do aluno deverá contemplar o seguinte critério: 80% de avaliação individual (Provas P1
e P2) e 20% de avaliação individual ou em grupo (trabalhos, exercícios, apresentação de seminários,
práticas de laboratório e outros).
8) CRONOGRAMA DAS ATIVIDADES:
O Calendário escolar da Uni Sant’Anna prevê um semestre com 20 semanas.
T=atividade teórica
P=atividade prática
Aula TP Conteúdo / Atividades
01 T Introdução a disciplina, avaliação e apresentação do conteúdo.
02 TP Histórico da fabrição de circuitos integrados e sua aplicação em sistemas analógicos, digitais e
computadores / demostração de componentes em laboratório.
03 TP Tipos de encapsulamentos / Montagem SMT (Surface Mounted Technology) em placas X
Circuitos Integrados / Demostração em laboratório.
04 T Processos de fabricação de Substratos de silício / dopagem tipo N e tipo P / processamento em
salas limpas.
05 T Deposições de filmes semicondutores, isolantes e condutores / filmes orgânicos de passivação ou
gravação.
06 T Deposição de filmes por CVD, Sputtering e evaporação térmica / Definição de padrões por
litografia.

07 T Difusão de dopantes para a obtenção de materiais semicondutores tipo N e tipo P / corrosão via
seca (por plasma) e via úmida (soluções químicas).
08 TP Exercícios de fixação e revisão geral / Pesquisa sobre encapsulamentos e características dos CIs
(TDE).
09 T Prova P1
10 T Entrega de notas, discussão e correção da prova
11 T Fabricação de componentes eletrônicos integrados: resistores, diodos, capacitores e transistores.
12 T Principais tecnologias de fabricação de CIs / Níveis de desenvolvimento e Etapas de projeto e
fabricação de CIs / / Portas lógicas / Processos de fabricação de transistores MOS (exemplo de
um circuito inversor lógico CMOS).
13 TP Definição de linhas de interconexão / resistência de folha / Exercícios em sala
14 T Funcionamento e parâmetros elétricos dos Transistores MOS
15 T Projetos de CIs em CAD (Computer Aided Design) / demonstração em sala de aula do MicroWind
16 P Laboratório de simulação de circuitos digitais
17 P Laboratório de simulação de circuitos digitais
18 TP Exercícios de fixação e revisão / Projeto de circuitos lógicos usando o Microwind (TDE).
19 T Prova P2
20 T Entrega de notas, discussão e correção da prova
9) HABILIDADES, COMPETÊNCIAS E ATITUDES DESENVOLVIDAS A PARTIR DO CONTEÚDO
MINISTRADO:
- Compreender o estado da arte da tecnologia de fabricação de CIs em VLSI;
- Conhecer os aspectos técnicos sobre a montagem e encapsulemento de CIs;
- Conhecimento dos processos de fabricação CMOS;
- Usar uma ferramenta CAD para o projeto de CIs na tecnologia CMOS.
10) BIBLIOGRAFIA BÁSICA:
1. SEDRA, ADEL S.; SMITH, KENNETH C.; Microeletônica – 5ª Ed.: PRENTICE HALL BRASIL, 2007.
2. REIS, RICARDO AUGUSTO DA LUZ; Concepção de Circuitos Integrados – 2ª. Ed. Porto Alegre: Sagra-Luzzatto /
UFRGS, 2009.
3. QUEIROZ, FRANCISCO ASSIS DE; REVOLUÇAO MICROELETRONICA – 1ª Ed.: ANNABLUME, 2007
4.
11) BIBLIOGRAFIA COMPLEMENTAR:
1. OSBORNE, Adam; A nova revolução industrial na era dos computadores, São Paulo : McGraw-Hill, 1984
2.
12) PERIÓDICOS:
1. Periódicos do CAPES - Portal Brasileiro da Informação Cientifica - http://www.periodicos.capes.gov.br/
2. Domínio Público – Biblioteca Digital Desenvolvida em Software Livre - http://www.dominiopublico.gov.br/
13) SITES DE INTERESSE:

1. Laboratório de Sistemas Integraveis da EPUSP - http://www.lsi.usp.br/~acacio/fpci.html
2. Intel Corporation - http://www.intel.com/
3. AMD - Advanced Micro Devices, Inc. - http://www.amd.com/
4.