Modulhandbuch - Technische Fakultät - Albert-Ludwigs-Universität ...

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Teilmodul/Veranstaltung: Module part Fachbereich: Department Modulverantwortlicher: Responsible person Lehrveranstaltungstyp: Type of course Voraussetzungen: Preconditions Semester lt Studienplan: Term SWS: Semester week hours Arbeitsaufwand: Workload Lernziele / Educational objectives 56 <strong>Modulhandbuch</strong> B.Sc. ESE – Wahlpflichtveranstaltungen aus der Mikrosystemtechnik: MST Technologien und Prozesse Mikrosystemtechnik Spezialbereich: Special field Prof. R. Zengerle Modultyp: Module Type Vorlesung Sprache: Language MST Grundlagen Pflichtmodul deutsch empfohlen: Mathematisch-naturwissenschaftliche Schulbildung 5 ECTS-Punkte: ECTS-points 6 4 V Turnus: Regular cycle jedes Wintersemester 180 h/Semester (Vorlesung 60 h, Eigenarbeit 118 h, Kompetenznachweis 2 h) Die Vorlesung "MST Technologien & Prozesse" lehrt den Studenten der Mikrosystemtechnik die verschiedenen, grundlegenden Verfahren auf deren Basis komplexe Mikrobauteile realisiert werden können. Lehrinhalt / Content of teaching Die Veranstaltung startet mit einer kurzen Einführung in die Materialeigenschaften von Silizium sowie einer Einführung in die Reinraum- und Vakuumtechnik. Darauf aufbauend werden elementare Dünnschichtprozesse wie Oxidation, Dotierung, Physical Vapor Deposition (PVD) und Chemical Vapor Deposition (CVD) behandelt. Diese Standardprozesse der Mikrosystemtechnik werden ergänzt um die ausführliche Diskussion der Lithographie sowie der Ätzverfahren zur Strukturierung von Silizium. Im Anschluss daran wird den Studenten aufgezeigt, wie sich durch Verkettung dieser elementaren Prozesse komplexe, mikrosystemtechnische Bauelemente herstellen lassen. Als erste Technologiegruppe wird hierzu die Oberflächenmikromechanik (OMM) betrachtet. Anhand der konkreten Herstellung von Beschleunigungs- und Drehratensensoren werden Rahmenbedingungen und Designregeln für die Oberflächenmikromechanik erarbeitet. Dabei werden insbesondere der von der Firma Bosch angebotene OMM Foundry Service sowie der MUMPs Foundry Service im Detail behandelt. Ergänzend zu der Oberflächenmikromechanik werden die Technologiegruppen BULK- Mikromechanik sowie LIGA-Technik besprochen. Einen zentralen Stellenwert nimmt die Einführung in die Aufbau- und Verbindungstechnik mit den Schwerpunkten Waferbonden, Chipmontage-Techniken und Hybrid-Integration ein. Ergänzend dazu werden die Grundideen einer modularen Mikrosystemtechnik (MST-Baukasten) präsentiert und diskutiert. Im Anschluss daran werden die Kostenstrukturen bei der Herstellung von Mikrosystemtechnik Bauelementen für die Technologiegruppen Oberflächenmikromechanik und BULK-Mikromechanik sowie der LIGA Technik betrachtet. Diese werden mit den Kostenstrukturen von alternativen Mikrostrukturierungsverfahren wie Mikrospritzgießen, Heißprägen oder Laserbearbeitung verglichen. Mit dem erworbenen Wissen sollen die Studierenden in die Lage versetzt werden, auf der Basis gegebener, technischer und wirtschaftlicher Rahmenbedingungen die optimale Technologie für die Realisierung mikrosystemtechnischer Produkte ableiten zu können.
57 <strong>Modulhandbuch</strong> B.Sc. ESE – Wahlpflichtveranstaltungen aus der Mikrosystemtechnik: Die Vorlesung endet mit einer ausführlichen Diskussion konkreter Fallbeispiele mikrosystemtechnischer Entwicklungen. Als Beispiele werden ein "Elektronischer Füller", das "Retina Implantat" sowie die "TopSpot“-Geräteplattform zur Massenfabrikation von Bio- Chips besprochen. Die Lehrveranstaltung wurde bewusst an den Beginn des Studiums gelegt, um den Studierenden einen frühzeitigen Kontakt zu ihrem Studienfach MST zu vermitteln. Studien- und Prüfungsleistungen / Exam requirements Klausur am Ende der Vorlesung. Die Klausur wurde als Orientierungsprüfung gewählt, weil hierdurch frühzeitig eine Überprüfung der Neigungen und Fähigkeiten im gewählten Studienfach Mikrosystemtechnik erfolgt. Literatur / Literature Begleitend zur Vorlesung wird ein Skriptum zur Verfügung gestellt und regelmäßig aktualisiert.
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