AVT in der Mikrosystemtechnik – Der Biegebalken Kraftsensor

Dieser Kurs richtet sich an Fortgeschrittene*r
In diesem praxisorientierten Seminar erhalten Sie fundierte Kenntnisse über die Funktionsweise und Anwendung von Instrumentenverstärkern, Wheatstone-Brückenschaltungen und Blockkondensatoren. Sie lernen, elektrische Schaltungen zu analysieren und Spannungen mit der 2. Kirchhoff’schen Regel zu berechnen. Ein besonderer Schwerpunkt liegt auf der Dickschicht-Hybridtechnik: Sie erfahren, was diese Technik auszeichnet, welche Arbeitsschritte und Materialien erforderlich sind und wie ein typischer Fertigungsprozess aussieht. Praktische Übungen, wie die Herstellung eines Maskenlayouts und die Durchführung eines Siebdrucks, runden das Seminar ab. Darüber hinaus werden Sie mit den Sicherheitsvorschriften im Umgang mit Lösungsmitteln, Pasten und heißen Oberflächen vertraut gemacht. Durch die Verknüpfung von Theorie und Praxis können Sie Ihr Wissen direkt anwenden, die Anlagen sicher bedienen und gezielt mit Datenblättern arbeiten.
auf Anfrage
kostenfrei
Inhalte & Beschreibung​

In diesem praxisorientierten Seminar erhalten Sie fundierte Kenntnisse über die Funktionsweise und Anwendung von Instrumentenverstärkern, Wheatstone-Brückenschaltungen und Blockkondensatoren. Sie lernen, elektrische Schaltungen zu analysieren und Spannungen mit der 2. Kirchhoff’schen Regel zu berechnen. Ein besonderer Schwerpunkt liegt auf der Dickschicht-Hybridtechnik: Sie erfahren, was diese Technik auszeichnet, welche Arbeitsschritte und Materialien erforderlich sind und wie ein typischer Fertigungsprozess aussieht. Praktische Übungen, wie die Herstellung eines Maskenlayouts und die Durchführung eines Siebdrucks, runden das Seminar ab. Darüber hinaus werden Sie mit den Sicherheitsvorschriften im Umgang mit Lösungsmitteln, Pasten und heißen Oberflächen vertraut gemacht. Durch die Verknüpfung von Theorie und Praxis können Sie Ihr Wissen direkt anwenden, die Anlagen sicher bedienen und gezielt mit Datenblättern arbeiten.

Überblick

Layout mit Design-Software Eagle
  • Software Fusion 360 (Eagle): Einsatz (wie, wofür, was, Endprodukt), Bedienung der Software, Erstellung des Schaltplans und Layouts
  • Definition von Design-Regeln (z. B. Anzahl Leiterbahn unter Bauteil)
  • Anordnung der Bauteile und Strukturen
Stromlaufplan und Bauteile
  • Beschreibung einzelner Bauteile und ihrer Funktion, insbesondere auch Begründung der genutzten Brückenschaltung
  • Elektrotechnische Komponenten, die mit Dickschichtpasten aufgedruckt werden können
Wheatstone’sche Messbrücke
  • Einsatzgebiete Wheatstone‘sche Brückenschaltung
  • Halbmessbrücke, Viertelmessbrücke, Vollmessbrücke (Aufbau, Vorteile, Auswahl der Widerstände, Anordnung)
  • Darstellungsformen für Brückenschaltungen
  • Abgeglichene und nicht abgeglichene Brückenschaltung
  • Herleitung der Brückenschaltungsformeln aus den Formeln des Spannungsteilers
  • Rechenaufgaben
 Siebherstellung und Siebdruck
  • Kennwerte Sieb
  • Herstellverfahren von Drucksieben
  • Erreichbare Strukturgröße und limitierende Voraussetzungen
  • Druckvorgang
  • Definition der Begriffe: Rakel, MESH-Zahl, Siebabsprung
 Dickschichttechnik
  • Dickschichttechnologie, Dickschicht-Hybridschaltkreis (und Bezug zum Projekt)
  • Vor- oder/und Nachteile der Dickschicht-Hybridtechnik gegenüber der Standard-Leiterplattentechnik mit diskreten Bauelementen
  • Typischer Prozessablauf für die Herstellung eines Dickschicht-Hybridschaltkreises
  • Typisches Brennprofil für Widerstände und Leiterbahnen, Interpretation der einzelnen Temperaturschritte
  • Veränderung der Druckstrukturen nach verschiedenen Prozessschritten
 Materialien
  • Unterscheidung der Hauptbestandteile der Leitpasten, Widerstandspasten und Isolationspasten
  • Unterschiedliche Einsatzgebiete für Isolationspasten
  • Abgleich von Widerständen in der Industrie
  • Handhabung von Pasten (Mehrfachbrennen, Fehldrucke, richtige Lagerung und Handhabung)
Herstellung eines Biegebalken-Kraftsensors
  • Kompletter Prozessablauf
  • Verwendung von Anlagen und Messgeräten
  • Datenblätter für Löt- und Siebdruckpasten filtern
Berechnung der Schichtdicken
  • Herleitung der Formeln für die Schichtdicke (theoretisch)
  • Berechnung der zu erwartenden Schichtdicken für unser Substrat
  • Schichtdicke messen und mit dem theoretischen Wert vergleichen
Flächenwiderstand
  • Vorhersage zum erwarteten Widerstand anhand der Datenblätter
  • Flächenwiderstand (=Schichtwiderstand) der Leiterbahnen (Datenblatt und Messung mit 4‑Spitzen-Messgerät)
  • Rechenaufgaben
Temperaturkoeffizienten
  • Temperaturkoeffizienten bestimmen (Theorie, Formeln, welche Messungen werden dafür benötigt)
  • Rechenaufgaben
  • Messung bei unterschiedlichen Temperaturen (25 °C bis 200 °C) und Berechnung des Temperaturkoeffizienten
Finaler Aufbau, Abgleich der Brückenschaltung und Auswertung
  • Trimmen der Widerstände
  • k-Faktor bestimmen (Theorie, Herleitung, notwendige Messungen)
  • Keyence-Mikroskop-Bilder der Strukturen (in allen praktischen Schritten)
  • Oberflächenprofil (mit einem Tencor/Dektak; in allen praktischen Schritten) und Vergleich mit einer optischen Höhenmessung (Keyence-Mikroskop)
  • Löten der SMD Bauteile
  • Aufnahme Kraft-Spannungsdiagramm
  • Endabnahmeprotokoll

Teilnahmevorraussetungen

  • Ausbildung zum/r Mikrotechnologen/in oder
  • Ausbildung in artverwandten Berufen oder
  • Quereinsteiger/innen oder
  • Interessierte am Thema

Termine

nach Absprache

Regionales Berufsbildungszentrum des Kreises Steinburg Fachbereich Mikro- und Nanotechnologien

Das Regionale Berufsbildungszentrum des Kreises Steinburg (RBZ) ist als Anstalt öffentlichen Rechts eines der größten Berufsbildungszentren des Landes. Der Fachbereich MNT ist überregionaler Kooperationspartner in der Berufsaus-, Fort- und Weiterbildung und unternehmensinternen Personalentwicklung. Maßgebliche institutionelle Einrichtung der Aufstiegsfortbildung für Mikrotechnolog*innen ist die integrierte Staatliche Technikerschule für MNT mit dem Abschluss Bachelor Professional. Im Sinne des Projektziels der Durchgängigkeit und Gleichwertigkeit beruflicher und akademischer Bildung entwickelt der Fachbereich ein hochwertiges und vielfältiges Masterprogramm aufbauend auf den bisherigen Bachelor- und Techniker*innenabschlüssen (Master/ Master Professional) mit verschiedenen Partner*innen.

Kosten

Die Erprobung dieses Kurses wird durch das Bundesministerium für Forschung, Technologie und Raumfahrt im Rahmen des Projekts skills4chips gefördert. Dadurch entstehen für Sie keine Teilnahmegebühren. Im Gegenzug verpflichten Sie sich, an der Evaluation des Kurses teilzunehmen.

WordPress Cookie Plugin von Real Cookie Banner