Bilgi Paketi

Elektrik-Elektronik Mühendisliği Programı (%30 İngilizce)

EEM446

MİKRO ELEKTRO MEKANİK SİSTEMLERİN TEMELLERİ

Ders Kodu
EEM446
Yarıyıl
-
Teori+Uygulama
3 + 0
AKTS
5
Dersin TürüSeçmeli
Dersin DüzeyiLisans
Dersin Yılı-
Dersin Yarıyılı-
AKTS5
Öğretim Eleman(lar)ı
Öğrenme Kazanımları

Bu dersin sonunda öğrenciler;

  1. Mikro/Nano Elektromekanik Sistemlerin (MEMS/NEMS) ve mikrosistemlerin temel teorisini, tasarımını ve çalışma prensiplerini açıklayabilmek.
  2. Mikro cihazlar ve sistemler için optimal mikrofabrikasyon, mikroişleme ve paketleme tekniklerini ve işlem akışını belirleyebilmek ve mikrosistemler için tasarım, fabrikasyon ve paketleme tekniklerini entegre devreler için olanlardan ayırt edebilmek.
  3. MEMS sensörleri ve aktüatörlerinin tasarımı ve işletilmesi ile ilgili olarak elektrostatik, manyetik, piezoelektrik, piezoresistif, termal prensipler de dahil olmak üzere farklı algılama ve etkinleştirme yöntemlerini açıklayabilmek.
  4. MEMS ve mikrosistemlere ilişkin ilgili mühendislik bilimi konularını anlamak, küçültme için ölçek yasalarını öğrenmek ve mikro ölçekli cihazların mekanik sistem mühendislik tasarımını yönetebilmek.
  5. Özellikle, silisyum ve bileşikleri için MEMS?de kullanılan malzemelere aşina olmak ve fabrikasyon gereksinimlerine, malzeme özelliklerine ve malzeme uyumluluklarına dayalı olarak amaçlanan bir uygulama için optimal malzemeleri belirleyebilmek.
  6. RF-MEMS, BIO-MEMS ve Optik MEMS (MOEMS) dahil olmak üzere MEMS'in farklı uygulama alanlarını ve MEMS teknoloji pazarını öğrenmek.
  7. Nanoteknolojinin, nanofabrikasyonun ve MEMS ile nanobilim arasındaki etkileşimin temellerini öğrenmek.
Veriliş BiçimiYüz Yüze
ÖnkoşullarYok
Önerilen DerslerYok.
Ders TanımıBu ders, öğrencilere çok disiplinli ve mevcut olan mikroelektromekanik sistemler (MEMS) alanına tanıtım yapar. Bu ders kapsamında, MEMS'te yer alan ölçek yasaları, başlıca algılama/etkinleştirme mekanizmalarının (elektrostatik, piezoelektrik, termal, piezoresistif, elektromanyetik) teorisi ve prensipleri ve MEMS cihazlarının, mikro sensörlerin ve aktüatörlerin tasarımı için ilgili elektromekanik kavramlar ele alınır. Ders, MEMS ve mikro/nano ölçekli cihazlar için temel tasarım prensiplerini öğretecek, MEMS'in önemli uygulama alanlarını (otomotiv, savunma, havacılık, mikroakışkanlar, biyoteknoloji, tıp vb.) ve nanoteknolojiyi tartışacak; ayrıca, mikro/nano cihazlar ve sistemler için mikrofabrikasyon ve mikroişleme tekniklerinin temel prensiplerini öğretecektir.
Ders İçeriği
HAFTA KONULAR
1. Hafta MEMS ve mikrosistemlere giriş, tarihi ve eğilimler
2. Hafta MEMS ve mikrosistemlerin çalışma prensipleri ve uygulama alanları
3. Hafta Mikrofabrikasyon teknolojisinin genel bir bakışı, MEMS üretim akışı
4. Hafta Desenleme teknolojileri, MEMS layout düzeni/yerleşimi
5. Hafta Mikrosistem tasarımı için elektromekanik kavramlar
6. Hafta Kapasitif sensörler ve aktüatörler
7. Hafta Termal sensörler ve aktüatörler
8. Hafta Ara Sınav
9. Hafta Piezorezistif ve Piezoelektirk sensörler ve aktüatörler
10. Hafta Manyetik sensörler ve aktüatörler
11. Hafta Silikon toplu mikro işleme
12. Hafta MEMS için yüzey mikro işleme, malzeme seçimi
13. Hafta Polimer MEMS ve Mikroakışkanlar
14. Hafta MEMS Entegrasyonu, Paketleme, Temiz Oda laboratuvar turu
Kaynaklar1) Foundations of MEMS, Chang Liu
2) Microsystem Design, Stephen D. Senturia
3) Fundamental of Microfabrication, Marc Madou
4) An Introduction to Microelectromechanical Systems Engineering, Nadim Maluf
5) MEMS Handbook, Mohamed Gad-el-Hak
6) Micromachined Transducers Sourcebook, G. Kovacs
7) Microchip Fabrication, Peter van Zant.
Öğretim Yöntemleri
  • Anlatım
  • Soru-Cevap
  • Eğitim-Uygulama
Değerlendirme
Sayısı Toplam Katkısı (%)
Ara Sınav 1 30
Ödev 3 30
Toplam(%) 60
Yıl İçinin Başarıya Oranı(%) 60
Finalin Başarıya Oranı(%) 40
Toplam(%) 100
AKTS İş Yükü
Aktivite Sayı Süre (Saat) İş Yükü
Ara Sınav 1 2 2
Kısa Sınavlara hazırlık 0 0 0
Sınıf Dışı Ders Çalışma Süresi 14 3 42
Final Sınavına Hazırlık 1 20 20
Ders Saati 14 3 42
Ara Sınava Hazırlık 1 10 10
Laboratuvar 0 0 0
Final Sınavı 1 2 2
Ödevler 3 3 9
Toplam İş Yükü127
Toplam İş Yükü / 304.23
Dersin AKTS Kredisi5
Dilİngilizce
Staj / UygulamaYok
Ö1 Ö2 Ö3 Ö4 Ö5 Ö6 Ö7
P1 X X X
P2 X X
P3 X X X
P4 X X
P5 X X
P6 X
P7
P8
P9
P10 X
P11 X X