40 let Ústavu mikroelektroniky na FEKT VUT v Brně

Psal se rok 1980 a vývoj mikroprocesorů probíhal ve světě plně dle prognóz Moorova zákona, který předpovídal, že se počet tranzistorů, které mohou být umístěny na polovodičovém čipu integrovaného obvodu, přibližně každých 18 měsíců zdvojnásobí při zachování stejné ceny. Svoji historii měly za sebou již procesory Intel 4004 a 8008 vyráběné 10mikrometrovým procesem a po nich i slavný mikroprocesor Intel 8080 i jeho následníci 8085 a 8086. I v tehdejším Československu se intenzivně pracovalo na vývoji integrovaných obvodů v Tesle Rožnov, v Tesle Piešťany a také v Tesle Lanškroun. V odborné literatuře se přitom stále častěji skloňovalo slovo mikroelektronika, neboť rozlišení na polovodičových čipech se dostalo do rozměrů řádově jednotek mikrometrů. Situaci dovršily historicky slavné mikroprocesory Intel 80186 a 80286 vyráběné technologií 1,5 μm, které způsobily významný pokrok ve vývoji počítačů. V té době vzešel požadavek tehdejších národních podniků Tesla na výchovu inženýrů − mikroelektroniků, kteří by byli schopni se podílet na vývoji a výrobě polovodičových součástek a integrovaných obvodů. A tak byla na tehdejší Fakultě elektrotechnické Vysokého učení technického v Brně založena Katedra mikroelektroniky.

Prvním vedoucím a zakladatelem byl prof. Ing. Jaromír Brzobohatý, CSc., který společně s dalšími kolegy stál u zrodu ústavu. V prvopočátku byl kladen důraz na výuku elektronických součástek a návrh elektronických zařízení. Postupem času, tak jak se oblast mikroelektroniky vyvíjela v duchu probíhající technologické integrace, se rozšiřovaly aplikační možnosti a také náplň výuky a výzkumu. Postupně byly začleněny oblasti návrhu integrovaných obvodů a senzorů, aplikační sféra mikrokontrolérů, optoelektronika a oblast montážních technologií včetně povrchové montáže a pouzdření. V rámci restrukturalizace školy došlo také ke změně pojmenování z původního názvu „Katedra mikroelektroniky“ na současný název „Ústav mikroelektroniky“. Vlevo na obr. 1 je první vybudovaná laboratoř hybridních integrovaných obvodů z počátku 80. let 20. století, která se postupem času transformovala na současnou laboratoř mikroelektronických technologií a pouzdření (obr. 1 vpravo).

V roce 2010, kdy ústav slavil 30 let od svého založení, došlo po dlouholetém úsilí k přestěhování ze zastaralého areálu v Údolní ulici do nových prostor v Technologickém parku pod Palackého vrchem na Technické ulici, které jsou součástí nového kampusu VUT a kam se postupně přestěhovala celá Fakulta elektrotechniky a komunikačních technologií VUT v Brně, jejíž součástí ústav je. Moderní prostory a vybavení umožňují realizovat kvalitní výuku na základě špičkového vybavení, stejně jako pracovat na vědecko-výzkumných projektech (obr. 2). Ústav mikroelektroniky zajišťuje výuku mikroelektroniky v bakalářském, magisterském i doktorském studiu. Výuku tvoří předměty, jako jsou Elektronické součástky, Analogové obvody, Digitální obvody, Návrh integrovaných analogových a digitálních obvodů, Modelování a simulace, Mikroelektronické montážní technologie a další.

Ústav mikroelektroniky dnes patří z pohledu řešených projektů a publikací mezi tři vědecky nejvýkonnější ústavy fakulty, a to především díky dlouholetým zkušenostem s vědecko-výzkumnou činností a špičkovým výstupům, které v řadě případů mají přesah do praxe, a z hlediska komerčních zakázek je dokonce nejúspěšnějším ústavem fakulty. K dobrému renomé přispívá i pravidelné organizování mezinárodní konference ve spolupráci se společností pro mikroelektroniku a pouzdření IMAPS. Mezi hlavní oblasti výzkumu patří návrh integrovaných obvodů, jejich pouzdření a diagnostika poruch na DPS, ale také senzorika (MEMS, NEMS) a její aplikace s využitím nanotechnologií. Je zde běžně řešen návrh a vývoj elektronických obvodů a systémů včetně programovaní mikrokontrolérů a jejich využití pro řízení, komunikaci a zpracování dat v oblastech, jako jsou Smart Home, Smart City nebo Průmysl 4.0.

Jsou zde také realizovány speciální zakázky z oblasti elektronických obvodů pro kosmický průmysl a bezdrátové technologie. Na vysoké úrovni je řešena také problematika optoelektroniky, zejména přenos dat a přenosové trasy.

Ústav mikroelektroniky vychoval za dobu své existence přes 2000 bakalářů a inženýrů a je otevřený jakékoli spolupráci, ať už v rámci výukového procesu, nabídky témat diplomových prací, odborných zakázek, nebo společných výzkumných projektů. Více informací naleznete na našich nových webových stránkách https://www.umel.fekt.vut.cz/.