Modulbeschreibung
Mikrotechnik IV
Kürzel:
Durchführungszeitraum:
ECTS-Punkte:
Arbeitsaufwand:
Lernziele:
Die Studierenden
- kennen aktuelle Themen der Mikrosystemtechnik aus der Industrie.
- können die aktuellen Themen in den Gesamtkontext der Mikrosystemtechnik bezüglich Stellenwert, Komplexität und Wichtigkeit einordnen.
- verstehen ein „State of the Art“ Paper.
- können systematisch MEMS entwerfen.
- können einfache thermische FEM-Simulationen machen.
- verstehen elektromechanische Ersatzschaltbilder.
- kennen die Prinzipien von LMP Simulationen.
- verstehen den Aufbau und das Funktionsprinzip grundlegender optischer Messsysteme und können geeignete Messverfahren auswählen.
- können Funktion, Einsatzweise und Anwendungen von optischen Mikroskopen sowie ihre Grenzen erkennen und beschreiben.
- verstehen die Prinzipien verschiedener Oberflächen-messverfahren, können diese zweckmässig auswählen und ihre Einsatzgrenzen beurteilen.
- kennen die grundlegende Methodik zur Berechnung von zufälligen und systematischen Messabweichungen mittels statistischer Methoden und Regressionsverfahren.
- kennen das praktische Arbeiten an physikalischen und mikrotechnischen Fragestellungen im Labor.
- können Messergebnisse nachvollziehbar protokollieren, Daten auswerten und Messunsicherheiten berechnen.
- können Messergebnisse bewerten und daraus sinnvolle Schlussfolgerungen ziehen.
- kennen unterschiedliche Packaging-Konzepte und können diese anwenden.
- können für unterschiedliche Anwendungsfälle spezifische Packaging-Lösungen vorschlagen.
- kennen die unterschiedlichen Prozessschritte im Packaging.
- kennen typische Standard-Lösungen.
Verantwortliche Person:
Standort (angeboten):
Fachbereiche:
Vorausgesetzte Module:
Modultyp:
ECTS-Punkte pro Kategorie
Modulbewertung
Bewertungsart:
Leistungsbewertung
Während der Prüfungssession:
Bemerkungen zur Prüfung:
Am Ende des Semesters findet eine abgesetzte Modulschlussprüfung in vier Teilen statt. Die Kurse Messverfahren der Mikrotechnik, MEMS für Life Science, Packaging, sowie Aktuelle Themen aus Forschung und Industrie bilden je einen Teil der abgesetzten Modulschlussprüfung.
Während des Semesters:
Im Kurs Messverfahren der Mikrotechnik werden während der Unterrichtsphase Berichte des Praktikums bewertet. Im Kurs Design mikrotechnischer Systeme wird eine Zwischenprüfung und ein Projekt bewertet.
Bewertungsart:
Gewichtung:
Im Kurs Messverfahren der Mikrotechnik werden während der Unterrichtsphase Berichte des Praktikums (Gewicht 13%) bewertet. Im Kurs Design mikrotechnischer Systeme wird eine Zwischenprüfung (Gewicht 9%) und ein Projekt (Gewicht 8%) bewertet
Am Ende des Semesters findet eine abgesetzte Modulschlussprüfung in drei Teilen statt. Die Kurse Packaging (Gewicht 25%), Aktuelle Themen aus Forschung und Industrie (Gewicht 25%) sowie Messverfahren der Mikrotechnik (Gewicht 20%) bilden je einen Teil der abgesetzten Modulschlussprüfung.
Bemerkungen:
Teilbewertung:
Kurse in diesem Modul
Design mikrotechnischer Systeme
Kürzel:
Arbeitsaufwand:
Semester:
Lernziele:
Die Studierenden
- können systematisch MEMS entwerfen.
- können einfache thermische FEM-Simulationen machen.
- verstehen elektromechanische Ersatzschaltbilder.
- kennen die Prinzipien von LMP Simulationen.
Plan und Lerninhalt:
- Systematik des MEMS Entwurfs
- Elektromechanische Ersatzschaltbilder
- LMP-Simulation von MEMS
- thermische FEM
- Tensorielle Darstellung von Materialeigenschaften
Ansprechspersonen:
Fachbereiche:
Unterrichtssprache:
Leistungsnachweis:
Während der Unterrichtsphase wird eine Zwischenprüfung geschrieben und ein Projekt
bewertet.
Lehr- und Lernmethoden:
Vorlesung, Übungen, Kleinprojekt
Kursart:
Durchführung gemäss Stundenplan
Übergangsregelungen:
Messverfahren der Mikrotechnik
Kürzel:
Arbeitsaufwand:
Semester:
Lernziele:
Die Studierenden
- verstehen den Aufbau und das Funktionsprinzip grundlegender optischer Messsysteme und können geeignete Messverfahren auswählen.
- können Funktion, Einsatzweise und Anwendungen von optischen Mikroskopen sowie ihre Grenzen erkennen und beschreiben.
- verstehen die Prinzipien verschiedener Oberflächen-messverfahren, können diese zweckmässig auswählen und ihre Einsatzgrenzen beurteilen.
- kennen die grundlegende Methodik zur Berechnung von zufälligen und systematischen Messabweichungen mittels statistischer Methoden und Regressionsverfahren.
- kennen das praktische Arbeiten an physikalischen und mikrotechnischen Fragestellungen im Labor.
- können Messergebnisse nachvollziehbar protokollieren, Daten auswerten und Messunsicherheiten berechnen.
- können Messergebnisse bewerten und daraus sinnvolle Schlussfolgerungen ziehen.
Plan und Lerninhalt:
Optische Messverfahren der Mikrotechnik
- Optische Grundlagen
- Telezentrische Systeme
- Auflösungsvermögen, förderliche Vergrösserung, Schärfentiefe
- Laser und ihre Anwendungen in der Mikrotechnik
- Interferenz - Optische Mikroskopie
- Auflicht / Durchlicht
- Dunkelfeld / Hellfeld
- Spezielle Methoden der Mikroskopie - Bildkorrelation und Triangulation
- Interferometrie
- Weisslicht Interferometrie
- Chromatische Messverfahren
- Ellipsometrie
- Prüfung optischer Elemente
Versuchsplanung und Datenanalyse
- statistische Datenanalyse und Fehlerfortpflanzung
- Einführung von Regressionsverfahren zur Messwertanalyse
Durchführung von Praktika mit mikrotechnischen und/oder physikalischen Fragestellungen
- Verstehen der Aufgabe, der Theorie und des Messprinzips
- Korrektes Durchführen von Messaufgaben
- Auswerten von Messergebnissen (inkl. Messunsicherheit)
- Dokumentieren von Messungen (Laborprotokoll)
- Verstehen der Grenzen des Messprinzips und der Messapparatur und Ziehen vernünftiger Schlussfolgerungen
Ansprechspersonen:
Fachbereiche:
Unterrichtssprache:
Leistungsnachweis:
Während der Unterrichtsphase wird eine Praktikum bewertet. Zusätzlich findet eine abgesetzte Modulschlussprüfung zusammen mit den Kursen Aktuelle Themen aus Forschung und Industrie sowie Packaging statt.
Lehr- und Lernmethoden:
Seminaristischer Unterricht, begleitete Übungen, Selbststudium, Labordemonstrationen sowie Laborpraktika
Bibliographie:
Skript und Versuchsanleitungen
Pedrotti; Optik für Ingenieure, 4. Aufl., Springer
Hecht; Optik, 6. Aufl., deGruyter
Keferstein, Marxer; Fertigungsmesstechnik, 8. Aufl., Springer
Naumann; Bauelemente der Optik, 7. Aufl., Hanser
Kursart:
Durchführung gemäss Stundenplan
Bemerkungen:
Unterricht und Praktika finden abwechselnd jeweils 14-tägig statt
Übergangsregelungen:
Aktuelle Themen aus Forschung und Industrie
Kürzel:
Arbeitsaufwand:
Semester:
Lernziele:
Die Studierenden
- kennen aktuelle Themen der Mikrosystemtechnik aus der Industrie.
- können die aktuellen Themen in den Gesamtkontext der Mikrosystemtechnik bezüglich Stellenwert, Komplexität und Wichtigkeit einordnen.
- verstehen ein „State of the Art“ Paper.
Plan und Lerninhalt:
- Ausgewählte Beispiele werden den Studierenden detailliert erläutert
- Firmenvertreter vermitteln aktuelle Themen aus dem Industrieumfeld
- Selbststudium ausgewählter Publikationen mit dem Ziel einen Vortrag zusammenzustellen und zu halten
Ansprechspersonen:
Fachbereiche:
Unterrichtssprache:
Leistungsnachweis:
Es findet eine abgesetzte Modulschlussprüfung zusammen mit den Kursen Messverfahren in der Mikrotechnik sowie Packaging statt.
Lehr- und Lernmethoden:
Vorlesung, Selbststudium
Bibliographie:
Unterlagen der jeweiligen Vortragenden
Aktuelle Veröffentlichungen
Kursart:
Durchführung gemäss Stundenplan
Bemerkungen:
Jede/r Studierende muss im Verlaufe des Semesters einen Vortrag halten.
Übergangsregelungen:
Packaging
Kürzel:
Arbeitsaufwand:
Semester:
Lernziele:
Die Studierenden
- kennen unterschiedliche Packaging-Konzepte und können diese anwenden.
- können für unterschiedliche Anwendungsfälle spezifische Packaging-Lösungen vorschlagen.
- kennen die unterschiedlichen Prozessschritte im Packaging.
- kennen typische Standard-Lösungen.
Plan und Lerninhalt:
Grundlegende Aspekte
- Packaging-Design
- Systemaspekt im MEMS-Packaging
Packaging-Konzepte
- Standard-(Elektronik-)Packaging
- Chiplevel-Packaging
- Wafer-Level-Packaging
- Multi-Chip-Konzepte
Packaging-Prozesse
- Waferdünnen, inkl. CMP
- Chip-Vereinzelung
- Anbindungsverfahren
- Materialauftragende Verfahren, inkl. Drucktechniken
- Waferbonden
- Verkapselung
Packaging-Materialien
Packaging-Anwendungen
Produktionsaspekte
- Ausbeute
- Zuverlässigkeit
- Testverfahren
Ansprechspersonen:
Fachbereiche:
Unterrichtssprache:
Leistungsnachweis:
Es findet eine abgesetzte Modulschlussprüfung zusammen mit den Kursen Aktuelle Themen aus Forschung und Industrie sowie Messverfahren der Mikrotechnik statt.
Lehr- und Lernmethoden:
Vorlesung, Übung, Selbststudium
Bibliographie:
Skript
Hsu (Ed.), MEMS Packaging, INSPEC, 2004
Lau et al., Advanced MEMS Packaging, McGraw Hill, 2010
Kursart:
Durchführung gemäss Stundenplan