2143882 – Fertigungsprozesse der Mikrosystemtechnik

Die Vorlesung vermittelt einen vertieften Überblick über die Fertigungstechnik zur Strukturerzeugung in der Mikrotechnik. Eine Reihe von grundlegenden Technologien zur Strukturerzeugung in der Mikrotechnik werden ausführlich vorgestellt, auf andere Technologien verwandter Natur hingewiesen, so dass diese einfach selbst erarbeitet werden können. Neben substraktiven Verfahren werden insbesondere moderne additive Strukturierungsverfahren betrachtet. Hierbei kommen verschiedene Materialien zur Anwendung, auf die jeweils gesondert eingegangen wird.

Ein weiterer Schwerpunkt liegt auf dem Design und der Anwendung von Fertigungstechniken zur Herstellung von Apparaten der Mikrotechnik. Hier werden Zusammenhänge zwischen Prozessanforderungen (Applikation), Material, Design und Fertigungstechnik miteinander verknüpft. Qualität von Form, Struktur, MasshaltigkeitMaßhaltigkeit und Oberflächen werden in Bezug auf die Fertigung und Anwendbarkeit betrachtet.

Alle Prozessschritte werden mit Bezug zu Anwendungen aus verschiedenen Bereichen der Mikrotechnik, vorzugsweise der Mikrofluidik, In-situ und Operando-Analytik sowie Mikroverfahrenstechnik erläutert. Ein fundiertes Verständnis von Abläufen an den Schnittstellen zwischen Ingenieurwissenschaften, Physik und Chemie wird vermittelt. Dabei werden zentrale Konzepte wie Stofftransport und kinetische Kontrolle genutzt, um Zusammenhänge zwischen Prozessparametern und Struktureigenschaften abzuleiten.

Ein besonderer Fokus liegt auf der Analyse von Wechselwirkungen innerhalb komplexer Prozessketten sowie auf Ursache-Wirkungs-Zusammenhängen zwischen einzelnen Fertigungsschritten. Zudem werden Aspekte der Flächenhomogenität und Defektkontrolle im Hinblick auf die Qualität mikrotechnischer Strukturen und deren Folgen für Anwendungen diskutiert.

The lecture provides an in-depth overview of manufacturing technologies for structure generation in microsystems engineering. A range of fundamental technologies is presented in detail, while related methods are introduced to enable independent further study. In addition to subtractive processes, particular emphasis is placed on modern additive structuring techniques. Various materials are considered, each with their specific properties and processing requirements.

A further focus lies on the design and application of manufacturing techniques for the fabrication of microscale devices. Relationships between process requirements (applications), materials, design, and manufacturing methods are systematically addressed. Aspects such as dimensional accuracy, structural quality, and surface properties are evaluated with respect to fabrication and functionality.

All process steps are explained in the context of applications from different areas of microsystems engineering, particularly microfluidics, in-situ and operando analytics, as well as micro process engineering. A solid understanding of the underlying mechanisms at the interface of engineering, physics, and chemistry is developed. Key concepts such as mass transport and kinetic control are used to derive relationships between process parameters and structural properties.

A particular focus is placed on the analysis of interactions within complex process chains and on cause–effect relationships between individual manufacturing steps. In addition, aspects such as surface homogeneity and defect control are discussed as key factors influencing the quality of microscale structures and their performance in applications.

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7. Okt 2026, 12:00 - 30. Nov 2026, 12:00

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Bis: 30. Nov 2026, 12:00

15. Dez 2026

26. Okt 2026 - 15. Feb 2027

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