EK2350 Mikrosystemteknik 7,5 hp

Microsystem Technology

Mikrosystemteknik (MST, också kallat MEMS eller MikroElektroMekaniska System) år ett interdicplinärt område som behandlar tekniska komponenter och system med funktionella element med storlek från sub-millimeter ned till 100 nm. Tillämpningar finns från fordonsteknik och it-system till medicinteknik och biokemi.

Kursen består av:

  • en föreläsningsserie som beskriver många olika slag av mikrosystem och funktioner både från fundamentalt fysikalisk perspektiv och ur ett systemperspektiv,
  • hemuppgifter,
  • En projektlaboration där en mikromekanisk sensor först tillverkas och sendan utvärderas,
  • ett obligatorisk industriellt studiebesök.
Utbildningsnivå Avancerad nivå Kursnivå (A-D) D
Huvudområde Elektroteknik
Betygsskala A, B, C, D, E, FX, F

Kurstillfällen

VT12 för programstuderande

Perioder VT12 P4 (7,5 hp) Anmälningskod 70453
Kursen startar 2012-03-19 Kursen slutar 2012 vecka: 22
Undervisningsspråk Engelska Campus KTH Campus
Antal föreläsningar Undervisningstid Dagtid
Antal platser Ingen begränsning Antal övningar
Undervisningsform Normal
Kursansvarig

Frank Niklaus <frank.niklaus@ee.kth.se>

Lärare

Frank Niklaus <frank.niklaus@ee.kth.se>

Målgrupp

Öppen för alla program

Del av program

VT12 MST för fristående studerande

Perioder VT12 P4 (7,5 hp) Anmälningskod 20083
Kursen startar 2012-03-19 Kursen slutar 2012 vecka: 22
Undervisningsspråk Engelska Campus KTH Campus
Antal föreläsningar Undervisningstid Dagtid
Antal platser Ingen begränsning Antal övningar
Undervisningsform Normal
Kursansvarig

Göran Stemme <stemme@kth.se>

Lärare

Göran Stemme <stemme@kth.se>

Målgrupp

Öppen för alla program

VT13 för programstuderande

Perioder VT13 P4 (7,5 hp) Anmälningskod 60852
Kursen startar 2013 vecka: 12 Kursen slutar 2013 vecka: 22
Undervisningsspråk Engelska Campus KTH Campus
Antal föreläsningar Undervisningstid Dagtid
Antal platser * Min. 7 Antal övningar
Undervisningsform Normal
*) Kurstillfället kan komma att ställas in om antalet anmälda är för få.
Kursansvarig

Frank Niklaus <frank.niklaus@ee.kth.se>

Lärare

Frank Niklaus <frank.niklaus@ee.kth.se>

Målgrupp

Öppen för alla program

Del av program

Lärandemål

Det övergripande målet för kursen är att ge en introduktion till mikrosystemteknikens värld, det vill säga till komponenter och system med mått från mindre än en millimeter ned till 100 nm. Detta område kallas ofta även ”MEMS” – Micro Electromechanical Systems. Speciellt behandlas fysikaliska principer för sensorer och aktuatorer inom mikrotekniken, mikrofabrikationens metoder, design och användning av de vanligaste mikrosystemkomponenterna och slutligen användning av mikrosystem i några viktiga tillämpningsområden.

Efter genomgången kurs kommer studenterna att

• för

- de fysikaliska principerna för sensorer, aktuatorer, även sådana för mikrofluidik

- tillverkningsteknik för mikrosystem i kisel,

- de viktigaste typerna av optiska sensorer, mekaniskt resonanta sensorer, sensorer för tröghetsnavigering, sensorer för flöde, tryck och termiska storheter samt komponenter för mikrofluidik och för elektroniktillämpningar

kunna

– ge en översikt över de vanligaste metoderna och teknikerna,

– förklara hur dessa fungerar och kan tillämpas,

– jämföra deras fördelar och nackdelar,

– använda sina kunskaper för att på ett strukturerat och professionellt sätt bearbeta tekniska utmaningar inom mikrosystemtekniken;

• för viktiga tillämpningar inom medicinsk teknik, fordonsteknik, bioteknik och inom optisk och elektronik kommunikationsteknik

kunna

– diskutera mikrosystemteknikens potential när det gäller storlek, kostnad och prestanda.

Dessutom kommer studenterna att ha en viss erfarenhet av arbete i renrum och experimentell utvärdering av mikrosystemkomponenter.

Kursens huvudsakliga innehåll

Förläsningsserie som ger en bred bild mikrosystemtekniken samt en fördjupad insikt i tekniska lösningar för de vanligaste tillämpningarna.

  • De introducerande föreläsningarna ger en introduktion till tillverkningstekniken och de fundamentala fysikaliska principer som utnyttjas inom området.
  • Därefter ges en detaljerad översikt av mikrosystembaserade sensorer för mätning av läge, töjning, acceleration, temperatur, tryck och flöde.
  • De avslutande föreläsningarna illustrerar mikrosystemteknikens tillämpningar inom specifika tillämpningsområden, såsom medicinsk teknik och fordonsteknik.
  • En gästföreläsare från industrin beskriver hur mikromekaniska sensorer används inom fordonsindustrin. Föreslösningen ger också exempel på hur framsteg inom mikrosystemtekniken kan kommersialiseras.
  • En annan gästföreläsare ger en kort introduktion till det närliggande ämnet nanoteknologi

Hemuppgifter i anslutning till förläsningarna fördjupar bilden av de olika områdena. Dessa hemuppgifter rättas och resultatet bildar grund för betygsättningen

Ett obligatoriskt studiebesök på ett företag som använder mikrosystemteknik

Projektlaborationer med renrumstillverkning och utvärdering av en mikrosystemkomponent.

Behörighet

För fristående kursstuderande: 120hp  samt engelska B eller motsvarande

Rekommenderade förkunskaper

Grundkunskaper i fysik, inkluderande mätteknik och elektronik.

Litteratur

Material som utdelas under kursens gång.

Examination

  • INL1 - Hemuppgift, 5,0 hp, betygsskala: A, B, C, D, E, FX, F
  • LAB2 - Laboration, 0,5 hp, betygsskala: P, F
  • NÄR1 - Närvaro, 2,0 hp, betygsskala: P, F

Krav för slutbetyg

För godkänt krävs

  • obligatorisk närvaro vid minst 80% av föreläsningarna,
  • deltagande i den renrums-baserad laborationen
  • hemuppgifter som poängsätts och ligger till grund för betyget. Detta inkluderar godkänd skriftlig rapportering avlaborationen,
  • ett obligatoriskt studiebesök.

Ges av

EES/Mikrosystemteknik

Kontaktperson

Frank Niklaus

Examinator

Göran Stemme <stemme@kth.se>

Frank Niklaus <frank.niklaus@ee.kth.se>

Påbyggnad

EK2360 Hands-on Microelectromechanical Systems Engineering

EK211X Examensarbete inom elektrisk mätteknik

EK2230 Individuellt projekt i mikrosystemteknik

Versionsinformation

Kursplan giltig från och med VT12.
Examinationsinformation giltig från och med VT08.