MikrosysteemitekniikkaLaajuus (5 op)

Osaamistavoitteet

Mikrosysteemit ovat piitekniikan toinen vallankumous, jonka vaikutukset tulevat näkymään kaikilla elämän aloilla ja joka vielä jatkuu tiiviinä. Pii on ainutlaatuinen materiaali sähköisesti, mekaanisesti, optisesti ja termisesti. Mikrosysteemitekniikoilla piipalaan voidaan integroida mikropiirin lisäksi erilaisia fysikaalisia ja kemiallisia toimintoja. Yleisimpiä toimintoja ovat sähkömekaaniset ja -optiset toiminnot. Mikrosysteemitekniikan osa-alueita ovat mikropiiritekniikat, mikromekaniikka, mikro-optiikka ja mikrofluidistiikka. Sovellusesimerkkejä ovat miniatyrisoidut optiset kaasuanalysaattorit, mikropumput, integroidut anturit ja suurtaajuiset mekaaniset resonaattorit ja suotimet.

Opintojakson tavoitteena on perehtyminen mikrosysteemitekniikoihin siinä laajuudessa, että pystyy soveltamaan mikrosysteemeitä erilaisiin tehtäviin ja etsimään niille sopivia sovelluksia.
-----
Mikrosysteemitekniikan sovellusten toiminnallinen hallinta ja ymmärtäminen.
Mekaanis-sähköisen vuorovaikutuksen syntymekanismit.
Mikrotekniikan sovellusten mallinnuksen ja simuloinnin perustoiminnot esimerkkitapauksissa
APLAC- ja Simulink työkaluilla.
Mikrotekniikan materiaalien erityisominaisuudet.
Valmistustekniikoiden erityisominaisuudet ja tulevaisuuden suuntaviivat.

Sisältö

0. Sovellukset, markkinat
1. Mikromekaniikka, materiaalit, mikroanturit, anturi-ilmiöt
2. Mikro-optiikka, mikrokoneet, mikrorobotit
3. Mikrofluidistiikka
4. Mikroanturisovellukset
5. Mikroaktuaattorit
6. Adaptiiviset materiaalit
7. Mikrosysteemiteknologian valmistustekniikat
-----
- Mikroanturisovelluksien kuten kiihtyvyysanturi ja paineanturi toiminnalliset piirteet
- Mikromekaniikan mallinnus ja simulointi APLAC- työkalulla sekä MatLab Simulink sovelluksella
- Mikromekaniikassa eniten käytetyn materiaalin piin erityisominaisuudet
- Mikrofluidistiikan ja mikroaktuaattorien laskennallinen parametrisointi
- Valmistustekniikat 3D, pintamekaniikka, ohutkalvot, litografiat, plasma- ja märkäetsaus
- Hermeettinen mikrosysteemitekniikan sovellusten paketointi

Esitietovaatimukset

MATL0111, MATL0112, E0125, E0126, E0128, E0130, E0132

Lisätiedot

uokkaopetus 49 h
laboraatiot 28 h
harjoitustyöt 20 h
projektit
tentit 6 h
itseopiskelu 57 h
YHTEENSÄ 160h