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 tiotals nanometer. 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,
  • gruppuppgifter,
  • En projektlaboration där en mikromekanisk sensor tillverkas och utvärderas,
  • ett obligatorisk industriellt studiebesök.

Examinationen baseras huvudsakligen på gruppuppgifterna, men det ingår också en kort skriftlig tentamen.

Visa kursinformation utifrån vald termin och kursomgång:

Kursomgång och genomförande

Ingen kursomgång är vald

Välj termin och kursomgång ovan för att få information från rätt kursplan och kursomgång.

Kursinformation

Innehåll och lärandemål

Kursinnehåll *

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

  • De introducerande seminarierna 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 seminarierna illustrerar mikrosystemteknikens tillämpningar inom specifika tillämpningsområden, såsom medicinsk teknik och fordonsteknik.
  • En gästföreläsare från industrin beskriver hur mikromekanik tillverkas industriellt. Föreslösningen ger också exempel på hur framsteg inom mikrosystemtekniken kan kommersialiseras.
  • En annan gästföreläsare ger en kort introduktion till det närliggande ämnet nanoteknologi

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

  1. ge en översikt över de vanligaste metoderna och teknikerna,
  2. förklara hur dessa fungerar och kan tillämpas,
  3. jämföra deras fördelar och nackdelar,
  4. 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

5. 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.

Kursupplägg

Seminarieserien ger en bred bild mikrosystemtekniken.

Gruppuppgifter i anslutning till seminarierna fördjupar bilden av de olika områdena. Dessa uppgifter rättas och resultatet bidrar till betygsättningen

Sluttentamen prövar sedan kontentan av seminarier och gruppuppgifter. Resultatet bidrar till slutbetyget. 

En projektlaboration med renrumstillverkning och utvärdering av en mikrosystemkomponent samt ett obligatoriskt studiebesök på ett företag som tillverkar mikrosystemkomponter kompletterar med  konkreta exempel.

Kurslitteratur och förberedelser

Särskild behörighet *

För fristående kursstuderande: 120hp  samt engelska B eller motsvarande

Rekommenderade förkunskaper

Grundkunskaper i fysik, inkluderande mätteknik och elektronik.

Utrustning

None

Kurslitteratur

Material som utdelas under kursens gång.


Förläsningsanteckningar som tillhandhålles

Examination och slutförande

Betygsskala *

A, B, C, D, E, FX, F

Examination *

  • INL3 - Inlämningsuppgift, 4,0 hp, betygsskala: A, B, C, D, E, FX, F
  • LAB3 - Laboration, 0,5 hp, betygsskala: P, F
  • NÄR3 - Närvaro, 2,0 hp, betygsskala: P, F
  • TEN3 - Tentamen, 1,0 hp, betygsskala: A, B, C, D, E, FX, F

Examinator beslutar, baserat på rekommendation från KTH:s samordnare för funktionsnedsättning, om eventuell anpassad examination för studenter med dokumenterad, varaktig funktionsnedsättning.

Examinator får medge annan examinationsform vid omexamination av enstaka studenter.

Övriga krav för slutbetyg *

För godkänt krävs:

  • Närvaro vid minst 80% av seminarierna samt vid det obligatoriska studiebesöket (NÄR3).
  • Godkänt deltagande i den renrums-baserad laborationen (LAB3).
  • Godkänd tentamen (TEN3) som huvudsakligen testar läranemål 1 och 2 (TEN3). Betygsätts och påverkar kursbetyget.
  • Godkända gruppuppgifter som huvudsakligen testar examinationsmål 3, 4 och 5 samt en skriftlig laborationsrapport (INL3). Betygsätts och påverkar kursbetyget. 

Slutbetyget för kursen baseras betygen på gruppuppgifterna och tentamen så att gruppuppgifternas betyg dominerar. 

Möjlighet till komplettering

Ingen information tillagd

Möjlighet till plussning

Ingen information tillagd

Examinator

Göran Stemme

Ytterligare information

Kurswebb

Ytterligare information om kursen kan hittas på kurswebben via länken nedan. Information på kurswebben kommer framöver flyttas till denna sida.

Kurswebb EK2350

Ges av

EECS/Intelligenta system

Huvudområde *

Elektroteknik

Utbildningsnivå *

Avancerad nivå

Påbyggnad

EK2360 Projektkurs i mikrosystemteknik
EK212X Examensarbete i Elektrisk mätteknik avancerad nivå 
EK213X Examensarbete i Mikrosystemteknik, avancerad nivå 

Kontaktperson

Göran Stemme (stemme@kth.se)

Etiskt förhållningssätt *

  • Vid grupparbete har alla i gruppen ansvar för gruppens arbete.
  • Vid examination ska varje student ärligt redovisa hjälp som erhållits och källor som använts.
  • Vid muntlig examination ska varje student kunna redogöra för hela uppgiften och hela lösningen.

Övrig information

I denna kurs tillämpas EECS hederskodex, se: http://www.kth.se/eecs/utbildning/hederskodex.