TÜRKÇE
ENGLISH
Information
| Code | BMS316 |
| Name | Computer Aided Electronic Design |
| Term | 2024-2025 Academic Year |
| Semester | 6. Semester |
| Duration (T+A) | 3-2 (T-A) (17 Week) |
| ECTS | 5 ECTS |
| National Credit | 4 National Credit |
| Teaching Language | Türkçe |
| Level | Lisans Dersi |
| Type | Normal |
| Mode of study | Yüz Yüze Öğretim |
| Catalog Information Coordinator | Dr. Öğr. Üyesi MUSTAFA İSTANBULLU |
| Course Instructor |
1 2 |
Course Goal / Objective
This course aims to analyze and simulate whole semiconductor fabrication processes from the substrate to the final device, chip, and layout design at an introductory level, learn various computer-aided analog and digital circuits simulations, design and realize a printed circuit board, and get a prototype PCB circuit.
Course Content
Characteristics of 3A-5A group elements in the periodic table, microfabrication processes of semiconductor devices such as crystal wafer fabrication, diffusion, oxidation, epitaxy methods, lithography, ion implantation, etching, and metallization. Design, layout, and simulation of a chip and integrated circuit. AC, DC, time domain, sweep, and parametric analyzes of electronic circuits. Optimization, minimization, shielding, and grounding methods for printed circuit boards.
Course Precondition
The course has no prerequisites.
Resources
Course materials
Notes
Introduction to microfabrication, S. Franssila, Wiley
Course Learning Outcomes
| Order | Course Learning Outcomes |
|---|---|
| LO01 | Know computer-aided circuit design. |
| LO02 | Know fabrication processes of semiconductor devices |
| LO03 | Simulate microfabrication processes |
| LO04 | Realize chip desing, layout and simulation |
| LO05 | Practise DC, AC, time domain, sweep and parametric simulations using SPICE |
| LO06 | Design printed circuit board |
| LO07 | Realize printed circuit board |
Relation with Program Learning Outcome
| Order | Type | Program Learning Outcomes | Level |
|---|---|---|---|
| PLO01 | Bilgi - Kuramsal, Olgusal | Scientific problems encountered in the field of medicine and medical technologies; the ability to solve problems by applying the technical approaches of mathematics, science and engineering sciences. | 4 |
| PLO02 | Yetkinlikler - Öğrenme Yetkinliği | To be able to improve oneself by embracing the importance of lifelong learning and by following the developments in science-technology and contemporary issues. | 5 |
| PLO03 | Yetkinlikler - Öğrenme Yetkinliği | Assess the contributions of engineering solutions on medicine, medical technologies and healthcare. | 4 |
| PLO04 | Yetkinlikler - Öğrenme Yetkinliği | Identifying problems related to biomedical engineering. | 3 |
| PLO05 | Yetkinlikler - Öğrenme Yetkinliği | Modeling problems related to biomedical engineering. | 3 |
| PLO06 | Beceriler - Bilişsel, Uygulamalı | Analyzing data and interpreting the results. | 3 |
| PLO07 | Beceriler - Bilişsel, Uygulamalı | To be able to use modern techniques and computational tools required for engineering applications. | 5 |
| PLO08 | Beceriler - Bilişsel, Uygulamalı | Ability to analyze and design a process in line with a defined goal. | 5 |
| PLO09 | Yetkinlikler - Bağımsız Çalışabilme ve Sorumluluk Alabilme Yetkinliği | To be able to understand the problems and wishes of the medical doctor in their scientific studies from an engineering point of view. | |
| PLO10 | Yetkinlikler - İletişim ve Sosyal Yetkinlik | Expressing ideas verbally and in writing, clearly and concisely. | 2 |
| PLO11 | Yetkinlikler - Alana Özgü Yetkinlik | To be conscious of calibration and quality assurance systems in Biomedical Engineering. | |
| PLO12 | Beceriler - Bilişsel, Uygulamalı | Design and Implement Experiments. | 5 |
| PLO13 | Yetkinlikler - Bağımsız Çalışabilme ve Sorumluluk Alabilme Yetkinliği | Ability to act independently, set priorities and creativity. | 5 |
| PLO14 | Yetkinlikler - İletişim ve Sosyal Yetkinlik | Being aware of national and international contemporary issues in the field of Biomedical Engineering. | |
| PLO15 | Yetkinlikler - İletişim ve Sosyal Yetkinlik | Ability to work in interdisciplinary teams. | 3 |
| PLO16 | Yetkinlikler - Alana Özgü Yetkinlik | To have a sense of professional and ethical responsibility. |
Week Plan
| Week | Topic | Preparation | Methods |
|---|---|---|---|
| 1 | Introduction to computer-aided electronic circuit design. | Reading lecture materials | Öğretim Yöntemleri: Anlatım, Soru-Cevap, Tartışma |
| 2 | Epitaxial growth, chemical vapor deposition, doping, molecular beam epitaxy | Reading lecture materials | Öğretim Yöntemleri: Anlatım, Alıştırma ve Uygulama, Benzetim, Deney / Laboratuvar |
| 3 | Diffusion, thermal oxidation | Reading lecture materials | Öğretim Yöntemleri: Alıştırma ve Uygulama, Benzetim, Deney / Laboratuvar, Anlatım |
| 4 | Ion implantation | Reading lecture materials | Öğretim Yöntemleri: Alıştırma ve Uygulama, Benzetim, Deney / Laboratuvar, Anlatım |
| 5 | Photolithography, masking | Reading lecture materials | Öğretim Yöntemleri: Alıştırma ve Uygulama, Benzetim, Deney / Laboratuvar, Anlatım |
| 6 | Etching, metallization | Reading lecture materials | Öğretim Yöntemleri: Anlatım, Alıştırma ve Uygulama, Benzetim, Deney / Laboratuvar |
| 7 | Designing a MOSFET and obtaining characteristic curves | Reading lecture materials | Öğretim Yöntemleri: Anlatım, Alıştırma ve Uygulama, Benzetim, Deney / Laboratuvar |
| 8 | Mid-Term Exam | Reading lecture materials | Ölçme Yöntemleri: Yazılı Sınav, Ödev, Performans Değerlendirmesi |
| 9 | Introduction to chip design | Reading lecture materials | Öğretim Yöntemleri: Anlatım, Alıştırma ve Uygulama, Benzetim, Deney / Laboratuvar |
| 10 | Designing OPAMP and layout | Reading lecture materials | Öğretim Yöntemleri: Anlatım, Alıştırma ve Uygulama, Benzetim, Deney / Laboratuvar |
| 11 | SPICE simulations-1 | Reading lecture materials | Öğretim Yöntemleri: Anlatım, Alıştırma ve Uygulama, Benzetim, Deney / Laboratuvar |
| 12 | SPICE simulations-2 | Reading lecture materials | Öğretim Yöntemleri: Anlatım, Alıştırma ve Uygulama, Benzetim, Deney / Laboratuvar |
| 13 | Introduction to printed circuit board design-1 | Reading lecture materials | Öğretim Yöntemleri: Anlatım, Alıştırma ve Uygulama, Benzetim, Deney / Laboratuvar |
| 14 | Introduction to printed circuit board design-2 | Reading lecture materials | Öğretim Yöntemleri: Anlatım, Alıştırma ve Uygulama, Benzetim, Deney / Laboratuvar |
| 15 | Prototyping printed circuit board | Reading lecture materials | Öğretim Yöntemleri: Anlatım, Alıştırma ve Uygulama, Benzetim, Deney / Laboratuvar |
| 16 | Term Exams | Reading lecture materials | Ölçme Yöntemleri: Ödev, Proje / Tasarım, Performans Değerlendirmesi |
| 17 | Term Exams | Reading lecture materials | Ölçme Yöntemleri: Ödev, Proje / Tasarım, Performans Değerlendirmesi |
Student Workload - ECTS
| Works | Number | Time (Hour) | Workload (Hour) |
|---|---|---|---|
| Course Related Works | |||
| Class Time (Exam weeks are excluded) | 14 | 3 | 42 |
| Out of Class Study (Preliminary Work, Practice) | 14 | 4 | 56 |
| Assesment Related Works | |||
| Homeworks, Projects, Others | 0 | 0 | 0 |
| Mid-term Exams (Written, Oral, etc.) | 1 | 5 | 5 |
| Final Exam | 1 | 15 | 15 |
| Total Workload (Hour) | 118 | ||
| Total Workload / 25 (h) | 4,72 | ||
| ECTS | 5 ECTS | ||