豊橋技術科学大学教務システム

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科目名[英文名]
集積Green-niX基礎 Ⅱ [Fundamental Integrated Green-niX 2]
時間割番号	S32030100		区分	電気・電子情報工学専攻	選択必須		選択
開講学期	通年		曜日時限	集中	単位数		1
開講学部等	大学院工学研究科博士後期課程				対象年次		1～
開講学科	電気・電子情報工学専攻				開講年次		D1
担当教員[ローマ字表記]
澤田和明 SAWADA Kazuaki
ナンバリング		大分類1		大分類2		中分類
		電気・電子情報		博士後期		電子デバイス/電子デバイス・指定なし
ELC_DOC74020		レベル		小分類1（必修選択区分）		小分類2（使用言語区分）
		大学院博士後期課程		必修以外		日本語

授業の目標

日本語

環境、経済、技術情勢などの変化による社会変革、これに対応する産業技術の創出、公共社会の発展や科学の進歩などを担うため、それぞれの専門分野に於ける先端知識・経験を融合させることで、新たな技術・科学の創成が求められている。
本講義では、いくつかの先端技術の講義と関連技術の実習・演習を通して、異分野融合の必要性や難しさ・どのように研究・開発を進めるべきかなど、必要な知見を学ぶ事を目的とする。

英　語

In order to carry out social change due to changes in the environment, economy, technological situation, etc., and to respond to this, create industrial technology, develop public society and advance science, new technologies and sciences that combine advanced knowledge and experience in each specialized field is required.
The purpose of this lecture is to learn the necessary knowledge such as the necessity and difficulty of interdisciplinary integration and how to proceed with research and development through lectures on some advanced technologies and practical training and exercises of related technologies.

授業の内容

日本語

１．個別ガイダンス
　担当教員およびアドバイザー教員が受講者と個人面接を行い，一人一人の状況の把握を行うと同時に，受講者が自らの弱点を自覚する。そして，講義，集中訓練，実習を組み合わせて，受講者個人に最適なカリキュラムを以下に設定された内容から選択して設定する。

１）　CMOS LSI技術：（ⅰ）プロセス技術の基礎，（ⅱ）レイアウト設計技術の基礎，（ⅲ）パッケージ技術　
（ⅰ）プロセス技術の基礎：LSIプロセス技術の入門編として，最初にSi結晶の作成から始めLSIのウェーハ処理工程全般をまとめたDVDを鑑賞しCMOSプロセスのイメージをつかむ。次にプロセスの要素技術，CMOSプロセス技術，CMOSプロセスの基本的な流れ，および先端プロセス技術の例を紹介する。これらによりCMOSプロセス技術の基礎を学ぶことを目的とする。　

（ⅱ）レイアウト設計技術の基礎：CMOSLSIの製造プロセスとチップの平面構造および縦構造の関係を学び，マスパターンの設計則であるデザインルールを理解する。さらに理解を深めるためレイアウトパターンの作図演習を行う。
基本回路のトランジスタレベルのレイアウト設計と簡単な回路のチップレイアウト設計が出来るようになる。

（ⅲ）パッケージ技術：LSIパッケージ設計の基礎から始めて，パッケージ開発の歴史，組立プロセス，要素技術，材料，熱抵抗，電気特性，応力による特性変動，信頼性について概要を説明する。最後に最新のシステム実装型パッケージについて解説する。簡単な演習問題に取組み理解を深める。

２）センシングシステム関連技術（講義とデモ）Ⅰ：（ⅰ）入門編，（ⅱ）センサネットワーク編
　（ⅰ）入門編（講義）：センシングシステムの事例，センシングシステム構築のための組込みシステム技術，センサネットワーク技術について入門的な講義を行う。事例としてCD及びデジタルカメラを取り上げ，センシング処理の基礎技術，音声処理技術，画像処理技術について解説する。また組込みシステムのハードウェア技術，ソフトウェア技術及び無線センサネットワーク技術について解説する。無線センサネットワークについては，事例としてZigBeeの紹介を行う。本講義の受講によりセンシングシステムの基礎的事項について理解を深め，知識を広めることを狙いとする。
　（ⅱ）センサネットワーク編（講義とデモ）：センサネットワークの基礎から，アプリケーションサイド・設置環境からの要求に基づくセンサネットワーク設計，およびエネルギー・ハーベスト技術にいたる全体を網羅した講義とデモにより，ネットワークの視点からセンシングシステムの基礎的事項について理解を深め，知識を広めることを狙いとする。

３）センシングシステム関連技術Ⅱ：ソフトウェア編（実習）
　 C言語とアセンブラ言語を使用したプログラムの製作実習を通じて，センシングシステムの構築に必要なソフトウェアの構築技術を学ぶ。課題プログラムのコーディングから，CPUボード上で動作させるまでの一連のプロセスを体験することにより，組込みソフトウェア開発のための基礎事項を習得する。これにより，組込みソフトウェアの作成の一連の流れを理解できるようになり，また市販又は自作のCPUボードに自ら作成したプログラムを動作させることができるようになる。

４）マイクロエレクトロニクス集積回路設計の基礎　Ｉ
　マイクロエレクトロニクス集積回路の歴史から始まり，半導体デバイス，基本的なディジタル回路，そして現在人気のあるCMOSディジタル回路などをトピックとしていく。学生はクラス内でのCAD使用を通して設計手法に慣れる。クイズやクラスプロジェクトを通じて回路に対する理解を深めることを狙いとする。
本コースは「マイクロエレクトロニクス集積回路設計の基礎　II」とともに履修するとより幅広く理解がえられる。

５）マイクロエレクトロニクス集積回路設計の基礎Ⅱ
　アナログ/ディジタル混載集積回路の紹介から始まり，デバイスのモデル，基本的なアンプ回路，そしてよく使用されるオペアンプ回路などをトピックとしていく。学生はクラス内でのCAD使用を通して設計手法に慣れる。クイズやクラスプロジェクトを通じて回路に対する理解を深めることを狙いとする。
本コースは「マイクロエレクトロニクス集積回路設計の基礎 I」とともに履修するとより幅広く理解がえられる。

６）　インテリジェントセンサの基礎と実習２日間集中コース（実験室の都合上，最大定員9名まで）
　第１日目：集積回路技術と生化学分野との融合により生まれたインテリジェントセンサチップを例に，異分野融合に至るまでの経緯と研究開発の歴史を紹介し，センシング動作実験により本センサチップの原理と構造を理解する。また，これらを通して異分野融合の必要性や難しさ・どのように研究を進めるべきかなど，「センシングアーキテクト」に必要な知見を学ぶ。
　第２日目：集積回路製作プロセス実習を本学LSI工場で行い，集積回路構造と製作方法に関する理解を深め，「集積回路技術」と「自らの専門分野」との融合の可能性を検討する素地を作り上げる。

「授業内容および成績の評価法に変更が生じる場合があります。
※授業実施形態が変更になる場合は，GoogleClassroom または教務情報システムより通知します。」

英　語

1. Individual guidance
The instructor and advisor will conduct interviews with the trainees to understand the situation of each student, and at the same time, the trainees will be aware of their weaknesses. Then, by combining lectures, intensive training, and practical training, a curriculum optimal for the individual learner is selected and set from the following contents.

1) CMOS LSI technology: (ⅰ) Basics of process technology, (ⅱ) Basics of layout design technology, (ⅲ) Package technology
(Ii) Basics of process technology: As an introduction to LSI process technology, first watch the DVD that summarizes the entire LSI wafer processing process, starting with the creation of Si crystals, and grasp the image of the CMOS process. Next, I will introduce the elemental technologies of the process, the CMOS process technology, the basic flow of the CMOS process, and examples of advanced process technology. The purpose of this study is to learn the basics of CMOS process technology.

(ii) Basics of layout design technology: Learn the relationship between the CMOS LSI manufacturing process and the planar structure and vertical structure of the chip, and understand the design rules that are the design rules for mass patterns. Practice drawing of layout pattern to deepen understanding.
It becomes possible to design a transistor-level layout of a basic circuit and a chip layout of a simple circuit.

(iii) Package technology: Starting with the basics of LSI package design, an overview of the history of package development, assembling processes, element technologies, materials, thermal resistance, electrical characteristics, characteristic variations due to stress, and reliability will be provided. Finally, the latest system-mounted package is explained. Work on simple exercises to deepen your understanding.

2) Sensing system related technologies (lectures and demonstrations) Ⅰ: (ⅰ) Introduction, (ⅱ) Sensor network
(i) Introduction (lecture): Provides introductory lectures on sensing system examples, embedded system technology for building sensing systems, and sensor network technology. Taking a CD and a digital camera as examples, the basic technology of sensing processing, audio processing technology, and image processing technology are explained. It also describes hardware, software, and wireless sensor network technologies for embedded systems. As for wireless sensor networks, ZigBee will be introduced as an example. The aim of this lecture is to deepen understanding and spread knowledge about the basics of the sensing system.
(ii) Sensor network edition (lectures and demonstrations): Lectures and demonstrations covering the entire spectrum from the basics of sensor networks to sensor network design based on the requirements of the application side and installation environment, and energy harvesting technologies, provide network lectures and demonstrations. The aim is to deepen the understanding and spread the knowledge about the basic items of the sensing system from the viewpoint.

3) Sensing system related technology I: Software (practice)
Learn the software construction technology required to build a sensing system through practical training in program production using C and assembler languages. Learn the basics for embedded software development by experiencing a series of processes from coding a task program to running it on a CPU board. As a result, it becomes possible to understand a series of flows of creating the embedded software, and it is possible to operate a program created by the user on a commercially available or self-made CPU board.

4) Basics of microelectronic integrated circuit design II
Beginning with the history of microelectronic integrated circuits, we will focus on semiconductor devices, basic digital circuits, and the currently popular CMOS digital circuits. Students become accustomed to design techniques through the use of CAD in class. The aim is to deepen the understanding of the circuit through quizzes and class projects.
This course will give you a broader understanding if you take this course together with "Basics of Microelectronics Integrated Circuit Design II".

5) Basics of microelectronic integrated circuit design
Begins with an introduction of mixed analog / digital integrated circuits, and then focuses on topics such as device models, basic amplifier circuits, and commonly used operational amplifier circuits. Students become accustomed to design techniques through the use of CAD in class. The aim is to deepen the understanding of the circuit through quizzes and class projects.
This course will give you a broader understanding if you take this course together with "Basics of Microelectronics Integrated Circuit Design I".

6) Basics and practical training of intelligent sensors 2-day intensive course (up to 9 people for the convenience of the laboratory)
Day 1: Using an example of an intelligent sensor chip born from the fusion of integrated circuit technology and biochemistry, introduces the background to the fusion of different fields and the history of research and development. Understand the principle and structure. In addition, through these, learn the knowledge necessary for “sensing architects”, such as the necessity and difficulty of interdisciplinary integration and how to proceed with research.
Day 2: Integrated circuit manufacturing process training is conducted at our LSI factory to deepen understanding of integrated circuit structure and manufacturing methods, and to examine the possibility of integration between "integrated circuit technology" and "own field". Make up.

「If there will be any changes regarding Toyohashi University of Technology Activity Restrictions Level for Preventing the Spread of Corona virus, the course content and evaluation of achievement are subject to change. (If there is any changes about a class schedule, I will inform you on Google Classroom, Moodle, or KYOMU JOHO SYSTEM.)」は削除。代わりに以下文章を記載。
「In case of any changes to the course content and evaluation of achievement or the class format, it will be informed via Google Classroom or KYOMU JOHO SYSTEM.」

予習・復習内容

日本語

毎回講義内容を復習するとともに，次週の内容についてテキスト等を参考に予習してくること。

英　語

Review each lecture and prepare for the next class with reference to the textbook.

備考

日本語

特になし

英　語

N/A