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Dennis Kurzfragen AMST (Fach) / Einleitung (Lektion)
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- Was ist die Mikrosystemtechnik? Überbegriff für die gemeinsame Verwendung verschiedener, mindestens zweier Basistechnologien (u.a. Mikroelektronik, Mikromechanik, Mirkooptik)
- Was sind Aktoren? Aktive Verbindungsglieder zwischen dem informationsverarbeitenden Teil von elektrischen Steuerungen un technischen und nichttechnischen Prozessen.
- Was sind Sensoren? Elemente, die physikalische, chemische oder biologische Eingangssignale in elektrische Ausgangssignale umwandelt.
- Nennen Sie vier Anwendungsgebiete der Mikrosystemtechnik. Automobilindustrie (Airbags, Ölsensoren) Informations- und Telekommunikationstechnologien Biomedizin und Bio- und Chemieingenieurwesen Mikroreaktionstechnik Raumfahrt und Weltall (Messeinheiten,...)
- Nennen Sie Anforderungen an Mikrosysteme von der Industrie. kostengünstige Herstellung hohe Zuverlässigkeit größere Übertragbarkeit umfangreiche Funktionalität
- Nennen Sie Vorteile von Mikrosystemen Miniaturisierung: geringerer Bauraum und Gewicht, geringerer Energieverbrauch, weniger Verbindungen zu anderen Systemen, höhere Zuverlässigkeit Funktionale Integration: multifunktionale Systeme, selbst Test Funktionen und Redundanz, Einsatz in vernetzten Systemen Konstenreduktion: geringere Materialkosten, kleinere Zahl von Komponenten, Batch-Prozesse bei der Herstellung
- Skizzieren Sie die Struktur mechatronischer Systeme. Prozess:- Eingang: Energie, Stoff, Information- Ausgang: Systemgrenze Steuerung:-Eingang: unbeschriftet-Ausgang: Kommunikationsschnittstelle Aktoren und Sensoren verbinden Prozess mit der Steuerung Die Steuerung besitzt eine Benutzerschnittstellt mit Anzeigeelement und Bedienelement.
- Was ist Mikromechaik? mechanische Bauelemente im µm-Bereich Einsatz von Methoden zur Herstellung aufbauend auf Mikrotechnik Werkstoff hauptsächlich Silizium Integration von mechanischen, elektrischen und optischen Bauteilen möglich Anwendung in Sensorik und Aktuatorik
- Erklären Sie die Bulk-Mikromechanik mikromechanische Strukturen werden aus dem Volumen des Wafermaterials herausgeätzt besondere Eigenschaften von dem einkristallinen Silizium sind die Abwesenheit von Korngrenzen und dass die Strukturen ermüdungsfrei sind
- Erklären und Skizzieren vom Unterschied zwischen isotropem und anisotropem Ätzen. Bei anisotrpem Ätzen (einkristallin) ergeben sich 90° Kanten (110) oder 54,7° Kanten (100). Bei Isotropem Ätzen ist das so mehr so rund so. Außerdem wird Maske unterätzt.
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- Erklären Sie die Oberflächen-Mikromechanik Erweiterung der Gestaltungsmöglichkeiten gegenüber der Bulk-Mikromechanik durch Aufbringen von Schichten, um quasi dreidimensionale Strukturen durch Schichtauftrag und Lithographie zu erzeugen. Durch Einbau von Opferschichten und ihr Entfernen durch hochselektive Ätzprozesse wird z.B. die Beweglichkeit der Schichtstrukturen und ein Systemaufbau in der dritten Dimension ermöglicht.
- Vorteile von Oberflächen- gegnüber der Bulk-Mikromechanik es werden keine Kompensationsstrukturen benötigt, was den Platzbedarf reduziert Strukturen werden als Schichten auf dem Wafer aufgebaut (Abscheidung dünner Schichten) Trochenätzprozess andere Materialien und bewegte Teile möglich
- Nennen Sie grundlegende Ätzformen. Gruben und Gräben Mesas und Spitzen Sprungbretter Membranen Brücken
- Was ist eine Opferschicht? Distanzschicht tragen die Funktionsschicht muss isotrop ätzbar sein sehr selektiv gegen die Strukturschicht ätzbar
- Vor- und Nachteile von Silizium? Vorteile: günstig hohe Verfügbarkeit hoher Schmelzpunkt Nachteile: Herstellung bestimmter Bauteile nicht möglich nicht für Hochfrequenzbauteile geeignet
- Wovon ist die Ätzrate abhängig? Zusammensetzung der Ätzlösung Temperatur der Ätzlösung Kristallrichtung Dotierungspegel (Ätztopschichten)
- Erklären Sie den Beschleunigungssensor im Auto. Einsatz zB im ESP erkennt Bewegung quer zur Fahrtrichtung 25/s Abgleich Reduzierung der Motorkraft, wenn Querbeschleunigung nicht zur gewünschten Fahrtrichtung passt