BME VIK - Mikro-elektromechanikai rendszerek tervezése és gyártása

A tantárgy angol neve: Design and Processing of Micro-Electro Mechanical Systems

3. A tantárgyfelelős személy és tanszék Dr. Mizsei János,

A tantárgy tanszéki weboldala http://www.eet.bme.hu/~mizsei/vieeav21/

4. A tantárgy előadója

Név:	Beosztás:	Tanszék, Int.:
Dr. Mizsei János	Egyetemi tanár	Elektronikus Eszközök Tsz.

5. A tantárgy az alábbi témakörök ismeretére épít

Fizika, Elektronika

7. A tantárgy célkitűzése

A mikro-elektromechanikai rendszerek (MEMS) kutatása, tervezése és gyártása napjaink egyik legdinamikusabban fejlődő és rendkívül szerteágazó szakterülete. Művelőitől nemcsak jó elektronikai, hanem fizikai, kémiai, biológiai és gyártástechnológiai ismereteket is igényel. A tárgy célja, hogy naprakész, használható, gyakorlati tudást adjon mikro-elektromechanikai rendszerek tervezéséhez és gyártásához.

8. A tantárgy részletes tematikája

Bevezetés a MEMS eszközök világába, a MEMS-ek története, fejlődési trendek, a méretcsökkentés hatásai, anyagi paraméterek mikroméretben. Az érzékelők és beavatkozók egyes típusainak működése: mechanikai, optikai, termikus, elektrosztatikus átalakítók. Példák átalakítók számítására. A mikro-elektromechanikai eszközök és a megbízhatóság kapcsolata. Tokozás, tesztelési módszerek és eszközök, hibaanalízis, a tokok biokompatibilitási kérdései. A tokozás visszahatása az eszköz megbízhatóságára; szeletszintű tokozás (WLP – Wafer-level-package). MEMS-ek számítógépes modellezése és szimulációja (pl. ANSYS). Mikromechanikai struktúrák tervezése számítógéppel (MEMS Pro tervezési példák). Gyakorlati mérések.

9. A tantárgy oktatásának módja (előadás, gyakorlat, laboratórium)

(előadás, gyakorlat, laboratórium):

A félév során a hallgatók először a működés fizikai alapjaival ismerkednek meg. Bemutatásra kerülnek a gyorsulásmérők, �comb-drive�-ok, nyomásmérők, termomechanikus és optikai kapcsolók, mikropumpák, mikromotorok, mikrorobotok, stb. A tananyag megértését valódi számpéldák és elektronikus jegyzet is segíti. Ezt követően a szimulációs és tervezési alapismeretek elsajátítása után – számítógépes gyakorlat keretében – a hallgatók MEMS tervező szoftverrel megterveznek néhány egyszerű struktúrát. Végül valódi MEMS eszközöket vizsgálhatnak működés közben.

10. Követelmények

a. A szorgalmi időszakban: a félév során egy tervezési feladatot kapnak a hallgatók, melynek elfogadható (min. elégséges) megoldása az aláírás feltétele. Színvonalas (legalább jó szintű) megoldás esetén lehetőség van megajánlott jegyet szerezni, illetve elővizsgára jelentkezni.

b. A vizsgaidőszakban: a tárgy a félév végén írásbeli vizsgával zárul, melynek feltétele az aláírás megléte. A vizsga anyaga az előadásokon elhangzott anyag.

Elővizsga: az elővizsgára bocsátás feltétele a félévközi tervezési feladat minimum jó szintű megoldása.

11. Pótlási lehetőségek

Az aláírás pótlólagos megszerzése a TVSz szerint lehetséges.

12. Konzultációs lehetőségek

Az előadókkal egyeztetett időpontokban folyamatosan.

13. Jegyzet, tankönyv, felhasználható irodalom

A félév során kiadott, teljes elektronikus jegyzet és különböző folyóiratcikkek másolatai.

Mohamed Gad-el-Hak: The MEMS Handbook, CRC Press LLC, 2002

Blackwell G. R.: The Electronic Packaging Handbook, CRC Press LLC, 2000

Christopher A. Chung: Simulation Modeling Handbook, CRC Press LLC, 2004

14. A tantárgy elvégzéséhez átlagosan szükséges tanulmányi munka

Kontakt óra	60
Félévközi készülés órákra	30
Felkészülés zárthelyire
Házi feladat elkészítése	5
Kijelölt írásos tananyag elsajátítása	30
..
Vizsgafelkészülés	25
Összesen	150

15. A tantárgy tematikáját kidolgozta

Név:	Beosztás:	Tanszék, Int.:
Dr. Mizsei János	Egyetemi tanárr	Elektronikus Eszközök Tsz.