Entwurf und Realisierung eines elektromagnetischen 3-Positionen MEMS Aktuators:
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Aachen
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INHALT
ZUSAMMENFASSUNG IV
1 EINLEITUNG 1
1.1 AUSWAHL DES AKTUATORPRINZIPS 2
1.2 GLIEDERUNG DER ARBEIT 3
1.3 LITERATUR ZU KAPITEL 1 4
2 STAND DER TECHNIK 5
2.1 RELUKTANZKRAFT MEMS AKTUATOREN 5
2.2 LORENTZKRAFT MEMS AKTUATOREN 9
2.3 AUF MAGNETOSTATISCHEN KRAEFTEN BASIERENDE MEMS AKTUATOREN 13
2.4 LITERATUR ZU KAPITEL 2 18
3 DESIGN UND SIMULATION 20
3.1 GESAMTKONZEPT DES MIKROSENSOR-AKTUATOR-SYSTEMS 20
3.2 ANALYSE DER ELEKTROMAGNETISCHEN AKTUATORKRAEFTE 21
3.2.1 MATERIALAUSWAHL (LAEUFERANKER UND SPULENKERN) 21
3.2.2 ANALYTISCHE BERECHNUNG DER ELEKTROMAGNETISCHEN KRAEFTE 22
3.2.3 FEM-ANALYSE DER ELEKTROMAGNETISCHEN KRAEFTE 26
3.3 DESIGN UND SIMULATION DES MIKROFCDERSYSTEMS 29
3.3.1 FESTLEGUNG DER ENTWURFSFEDERKONSTANTE IN X - RICHTUNG (K*) 29
3.3.2 FESTLEGUNG DER ENTWURFSFEDERKONSTANTE IN Z - RICHTUNG (K Z) 30
3.3.3 DESIGNVARIANTEN UND SIMULATION DES MIKROFEDERSYSTCMS 32
3.4 LAEUFERCHIP-DESIGN 38
3.4.1 LEITERBAHNSTRUKTUREN AUF DEM LAEUFEREHIP 39
3.5 THERMISCHE SIMULATION DER MIKROFEDERSTRUKTUREN MIT AU-LCITERBAHNEN
42 3.6 STATORCHIP-DESIGN 45
3.6.1 DESIGN DER MIKROSPULEN 46
3.6.2 STATORCHIP - VARIANTEN 47
3.7 LITERATUR ZU KAPITEL 3 48
4 TECHNOLOGIEENTWICKLUNG UND -OPTIMIERUNG 49
4.1 HERSTELLUNG DES LAEUFERCHIPS 49
4.1.1 LAEUFERCHIP - VARIANTEN 50
4.1.2 PROZESSDESIGN 51
4.1.3 DETAILLIERTE DARSTELLUNG DER EINZELNEN PROZESSSCHRITTE 52
4.1.4 PROZESS-OPTIMIERUNG 59
4.1.5 VEREINZELN DER LAEUFERCHIPS 64
4.1.6 HERSTELLUNG DES LAEUFERANKERS 65
4.2 HERSTELLUNG DES STATORCHIPS 66
4.2.1 PROZESSDESIGN 67
4.2.2 ERLAEUTERUNG DER EINZELNEN PROZESSSCHRITTE 70
4.3 HERSTELLUNG DES SPULENKERNS 75
4.4 LITERATUR ZU KAPITEL 4 78
5 ASSEMBLING DES MEMS AKTUATORS 79
BIBLIOGRAFISCHE INFORMATIONEN HTTP://D-NB.INFO/1017778582
DIGITALISIERT DURCH
IMAGE 2
5.1 INTEGRATION VON LAEUFERCHIP UND LAEUFERANKER 79
5.2 SCNSORCHIP-BONDING 80
5.3 INTEGRATION VON STATORCHIP UND SPULENKERN 81
5.4 ASSEMBLING VON LAEUFER- UND STATORCHIP 82
5.5 LITERATUR ZU KAPITEL 5 87
TEST 88
6.1 MESSUNG DES ELEKTRISCHEN WIDERSTANDS DER AU-LEITERBAHNEN 88
6.2 WIDERSTAND DER AG - LEITKLEBERKONTAKTE 89
6.3 BESTIMMUNG DER FEDERKONSTANTE DES MIKROFEDERSYSTCMS 89
6.4 WIDERSTAND DER MIKROSPULEN 91
6.5 FUNKTIONSTEST DES AKTUATORS 92
6.6 LITERATUR ZU KAPITEL 6 94
DISKUSSION UND AUSBLICK 95
7.1 DISKUSSION 95
7.2 AUSBLICK 96
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