Eintrag in der Universitätsbibliographie der TU Chemnitz
Naumann, Michael
Mehner, Jan (Prof. Dr.-Ing. habil.) ; Gerlach, Gerald (Prof. Dr.-Ing. habil.) (Gutachter)
MEMS reliability in shock environments
Kurzfassung in deutsch
In der vorliegenden Arbeit wird eine Methode vorgestellt, mit welcher die Zuverlässigkeit mikroelektromechanischer Systeme (MEMS) bezüglich stoßinduzierter Fehlermechanismen bereits in der Entwurfsphase neuer Produkte abgeschätzt bzw. verbessert werden kann. Der Ansatz bezieht sich dabei auf bruch- sowie adhäsionsbedingte Ausfallmechanismen und erfordert zwei wesentliche Schritte. Zuerst werden Systemmodelle der jeweils zu untersuchenden mikromechanischen Systeme erstellt, welche die Berechnung der Stoßantwort wie auch der dabei auftretenden Belastungen in Sinne von Auslenkungen, Deformationen und Aufprallkräften ermöglichen. In einem zweiten Schritt wird die zur Fertigung vorgesehene Technologie bezüglich des Auftretens beider stoßbedingter Ausfallmechanismen sowie deren Abhängigkeit von verschiedenen Umgebungsbedingungen oder Betriebsparametern systematisch untersucht. Die aus der Prozesscharakterisierung resultierenden Daten dienen zur Ableitung prozessspezifischer Fehlerkriterien, welche die Einschätzung der zuvor berechneten Lasten ermöglichen. Auf diese Weise kann abgeschätzt werden, inwieweit die Zuverlässigkeit der betrachteten mikromechanischen Strukturen beeinflusst wird bzw. mit welchen Maßnahmen diese gesteigert werden kann.
Kurzfassung in englisch
In this work we present a method by which the reliability of microelectromechanical systems (MEMS) with respect to collision-induced failure mechanisms can be estimated or improved in the design phase of new products. The approach refers to breakage and adhesion-failure mechanisms and requires two essential steps. In the first step system models of the micromechanical systems are created which allow the calculation of the impulse response in terms of displacements, deformations and the forces of impact. In a second step, the manufacturing technology is systematically investigated for the occurrence of both shock- induced failure mechanisms and their dependence on various environmental conditions or operating parameters. The resulting data is used to derive process-specific error criteria, which allow the assessment of the previously calculated loads. In this way, it can be estimated how far the reliability of the observed micromechanical structures is influenced or with which means it can be increased.
| Universität: | Technische Universität Chemnitz | |
| Institut: | Professur Mikrosysteme und Medizintechnik | |
| Fakultät: | Fakultät für Elektrotechnik und Informationstechnik | |
| Dokumentart: | Dissertation | |
| Betreuer: | Mehner, Jan (Prof. Dr.-Ing. habil.) | |
| URL/URN: | http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bsz:ch1-qucosa-117360 | |
| Quelle: | 2013. - 156 S. | |
| SWD-Schlagwörter: | MEMS , Zuverlässigkeit , Adhäsion , Impulsantwort | |
| Freie Schlagwörter (Deutsch): | Brüche , Stoßbeschleunigung , Flexible Anschläge , Aufprallmodelle , Stoßantwort | |
| Freie Schlagwörter (Englisch): | MEMS , fracture , reliability , flexible stop , impact model | |
| DDC-Sachgruppe: | Technik, Medizin, angewandte Wissenschaften | |
| Tag der mündlichen Prüfung | 01.07.2013 |
