Unterstützung des Entwurfsprozesses in der Mikromechanik durch Einsatz eines modularen Baukastensystems am Beispiel mikromechanischer Membranen:
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| Language: | German |
| Published: |
Aachen
Shaker
2002
|
| Series: | Berichte aus der Mikromechanik
|
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I
NHALTSVERZEICHNIS
1
EINLEITUNG
.
1
1.1
EINORDNUNG
MIKROTECHNISCHER
SYSTEME
.
3
1.2
MARKTAUSSICHTEN
MIKROTECHNISCHER
SYSTEME
.
4
2
STAND
DER
ERKENNTNISSE
.
7
2.1
WERKSTOFFE
.
7
2.1.1
HALBLEITER
.
8
2.1.1.1
SILIZIUM
.
11
2.1.1.2
GALLIUM-ARSENID
.
15
2.1.2
KUNSTSTOFFE
/
POLYMERE
.
17
2.1.3
FORMGEDAECHTNIS-LEGIERUNGEN
.
18
2.2
FERTIGUNGSVERFAHREN
.
20
2.2.1
ATZTECHNIK
.
21
2.2.1.1
NASS-CHEMISCHES
ATZVERFAHREN
(BULK
MICROMACHINING)
.
21
2.2.1.1.1
ISOTROPE
AETZVERFAHREN
.
22
2.2.1.1.2
ANISOTROPE
AETZVERFAHREN
.
23
2.2.1.2
TROCKENAETZVERFAHREN
.
25
2.2.1.2.1
LONENSTRAHLAETZEN
/
SPUTTERAETZEN
.
26
2.2.1.2.2
PLASMAAETZEN
/
REAKTIVES
LONENAETZEN
.
26
2.2.2
LIGA
.
27
2.2.3
MIKROSPRITZGIESSEN
.
30
2.2.4
SPANENDE
FERTIGUNG
.
30
2.2.5
LASERBEARBEITUNG
.
31
2.2.6
RAPID
PROTOTYPING
.
32
2.2.6.1
MIKRO-PHOTO-VERFESTIGUNG
MITTELS
MASKENTECHNIK
.
33
2.2.6.2
RAPID
MICRO
PRODUCT
DEVELOPMENT
.
34
2.3
AUFBAU
UND
VERBINDUNGSTECHNIKEN
.
35
2.3.1
CHIPMONTAGE
.
35
2.3.1.1
BONDEN
.
36
2.3.1.1.1
ANODISCHES
BONDEN
.
36
2.3.1
1.2
SILIZIUM-DIREKT-BONDEN
.
37
2.3.1.2
LEGIERUNGSTECHNIK
.
38
2.3.1.3
LOETTECHNIK
.
38
2.3.1.4
KLEBETECHNIK
.
38
II
_
INHALTSVERZEICHNIS
2.3.2
KONTAKTIERUNG
.
39
2.3.2.1
DRAHTKONTAKTIERUNG
.
39
2.3.2.2
FLIP-CHIP-TECHNIK.
40
2.4
PRODUKTE
.
40
2.4.1
EINORDNEN
NACH
FUNKTIONEN.
40
2.4.2
EINORDNEN
NACH
MECHANISCHEN
ELEMENTEN
.
44
2.4.3
KRAFT
UND
DRUCKSENSOREN
.
45
2.4.3.1
KRAFTSENSOREN
.
45
2.4.3.1.1
DEHNUNGSMESSSTREIFEN
.
46
2.4.3.1.2
PIEZOELEKTRISCHER
EFFEKT
.
47
2.4.3.2
DRUCKSENSOREN
.
49
2.5
PRODUKTENTWICKLUNG
.
53
3
ZIELSETZUNG
UND
VORGEHENSWEISE
.
59
4
ALLGEMEINE
GLIEDERUNG
DES
MIKROMECHANISCHEN
BAUKASTENSYSTEMS
.
63
5
ENTWICKLUNG
EINES
MEMBRAN-BAUKASTENS
.
67
5.1
MARKTANALYSE
.
69
5.2
AUFSTELLEN
VON
FUNKTIONSSTRUKTUREN
.
70
5.3
BAUKASTENSTRUKTUR
ENTWERFEN
.
71
5.4
BAUSTEINE
KONZIPIEREN
UND
ENTWERFEN
.
X
.74
5.4.1
ENTWURF
.
74
5.4.1.1
MECHANISCHER
TEIL
.
74
5.4.1.2
(AUSWERTE-)ELEKTRONIK
.
77
5.4.1.3
WERKSTOFFE
UND
FERTIGUNGSVERFAHREN
.
77
5.4.1.4
ZUSAMMENFASSUNG
.
78
5.4.2
BERECHNUNG
UND
SIMULATION
.
V
.
79
5.4.2.1
GRUNDELEMENT
(ANALYTISCHE
BERECHNUNG)
.
79
5.4.2.1.1
ANALYTISCHE
LOESUNG
MITTELS
MEMBRANTHEORIE
.
80
5.4.2.1.2
ANALYTISCHE
LOESUNG
MITTELS
PLATTENTHEORIE
.
83
5.4.2.2
GRUNDELEMENT
(FEM-BERECHNUNG)
.
89
5.4.2.2.1
DIE
FINITE-ELEMENTE-METHODE
.
89
5.4.2.2.2
GENAUIGKEIT
DER
FEM-BERECHNUNGEN
.
91
5.4.2.2.3
LOESUNG
MIT
FEM
.
93
5.4.2.3
GESAMTELEMENT
(FEM-BERECHNUNG)
.
95
INHALTSVERZEICHNIS
III
5.4.2.3.1
MEMBRAN
MIT
UNTERLEGELEMENT
YYBOHRUNG
"
.
96
5.4.2.3.2
MEMBRAH
MIT
ABGESCHRAEGTEM
UNTERLEGELEMENT
.
98
5.4.2.4
ZUSAMMENFASSUNG
DER
BERECHNUNGSERGEBNISSE
.
101
5.5
BAUKASTEN
AUSARBEITEN
.
101
5.5.1
MODULARE
MONTAGE
.
101
5.5.2
QUALITAETSSICHERUNG
.
102
6
DER
MEMBRANBAUKASTEN
IN
DER
PRAXISANWENDUNG
.
105
6.1
UEBERSICHT
UEBER
FAHRZEUG-BREMSANLAGEN
.
105
6.1.1
KONVENTIONELLE
FAHRZEUG-BREMSANLAGE
.
106
6.1.2
BRAKE-BY-WIRE
.
107
6.2
ANWENDUNGSFELDER
VON
BREMSPEDALKRAFTSENSOREN
.
109
6.2.1
EINSATZFELDER
IN
KONVENTIONELLEN
FAHRZEUGBREMSEN
.
109
6.2.2
EINSATZFELDER
IN
BRAKE-BY-WIRE-BREMSANLAGEN
.
109
6.3
TECHNISCHE
VORGABEN
.
110
6.3.1
ALLGEMEINE
VORGABEN
.
110
6.3.2
KONKRETE
VORGABEN
.
111
6.3.3
EINBAUORT
DES
SENSORS
.
112
6.3.3.1
KRAFTVERTEILUNG
AUF
EINEM
FAHRZEUGBREMSPEDAL
.
112
6.3.3.2
MODIFIZIERTES
BREMSPEDAL
.
115
6.4
KONZEPTION
DES
MIKROMECHANISCHEN
DRUCKSENSORS
.
116
6.5
ZUSAMMENFASSUNG
.
118
7
EINSATZ
DES
MEMBRANBAUKASTENS
IN
RECHNERBASIERTEN
ANWENDUNGEN
.
119
7.1
PRINZIPIELLER
AUFBAU
.
119
7.1.1
EXPERTENSYSTEM
MIT
DATENBANK
YYMEMBRANBAUKASTEN
"
.
121
7.1.2
DATENBANK
YYSENSOREN
"
.
124
7.1.3
DATENBANK
YYPHYSIKALISCHE
EFFEKTE
"
.
125
7.2
PROTOTYPISCHE
UMSETZUNG
.
126
8
ZUSAMMENFASSUNG
UND
AUSBLICK
.
129
ANHANG
.
131
ANSYS-DATEIEN
.
131
MEMBRAN
(GRUNDELEMENT)
.
131
MEMBRAN
MIT
GEBOHRTEM
UNTERLEGELEMENT
.
133
IV
_
INHALTSVERZEICHNIS
MEMBRAN
MIT
ABGESCHRAEGTEM
UNTERLEGELEMENT
.
135
ERGEBNISSE
DER
FEM-BERECHNUNGEN
.
138
MEMBRAN
(GRUNDELEMENT)
.
138
MEMBRAN
MIT
GEBOHRTEM
UNTERLEGELEMENT
.
139
MEMBRAN
MIT
ABGESCHRAEGTEM
UNTERLEGELEMENT
.
139
ABDRUECKE
DER
PEDALKRAFTMESSUNG
MIT
FUJI-FILM
.
140
GLOSSAR
.
143
LITERATURVERZEICHNIS.
149 |
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