MICROSENSORI, MICROSISTEMI INTEGRATI E MEMS
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Anno immatricolazione
2018/2019
Anno offerta
2019/2020
Normativa
DM270
SSD
ING-INF/01 (ELETTRONICA)
Dipartimento
DIPARTIMENTO DI INGEGNERIA INDUSTRIALE E DELL'INFORMAZIONE
Corso di studio
INGEGNERIA ELETTRICA
Curriculum
Sistemi elettrici
Anno di corso
Periodo didattico
Primo Semestre (30/09/2019 - 20/01/2020)
Crediti
6
Ore
46 ore di attività frontale
Lingua insegnamento
Italiano
Tipo esame
SCRITTO
Docente
Prerequisiti
Conoscenze di meccanica, elettromagnetismo, teoria dei circuiti, elettronica.
Obiettivi formativi
Il corso, a carattere principalmente informativo, si propone di fornire allo studente una panoramica delle tecnologie di fabbricazione, dei principi di funzionamento e delle applicazioni dei sistemi micro-elettro-meccanici (MEMS) e micro-opto-elettro-meccanici (MOEMS) su silicio. Al termine del corso lo studente avrà acquisito anche conoscenze relative agli aspetti di caratterizzazione sperimentale di MEMS e MOEMS, nonché dell’interfacciamento con l’elettronica di elaborazione.
Programma e contenuti
Introduzione (Prof. Piero Malcovati): Definizioni; Parametri caratteristici dei sensori; Classificazione dei sensori; Principi di trasduzione; Microsistemi integrati e MEMS.
MEMS (Prof. Sabina Merlo)
Sistemi risonanti massa-molla; Attuazione elettrostatica: comb fingers, parallel plates, scratch drive; Accelerometri MEMS, Giroscopi MEMS, Sensori di pressione.
Meccanica dei MEMS (Prof. Fabio Carli)
Introduzione alla meccanica dei MEMS; Lo sforzo; La deformazione; Il legame lineare elastico; Dalle forze agli sforzi; Azione assiale, flessione e torsione: alcuni risultati notevoli; Caratterizzazione meccanica di strutture MEMS; Esempi di progetto meccanico di strutture test.
Caratterizzazione dei MEMS (Prof. Valerio Annovazzi Lodi)
Misure elettriche sui MEMS: misure capacitive; Misure ottiche su MEMS e MOEMS: misure interferometriche; Rumore termomeccanico nei MEMS: giroscopio e accelerometro.
MOEMS e MEMS per applicazioni biomediche (Prof. Sabina Merlo)
Microspecchi digitali ed analogici; Proiettori basati su MOEMS; Switching ottico Microaghi, drug delivery, lab-on-a-chip.
Circuiti di interfaccia per microsensori integrati (Prof. Piero Malcovati)
Esempi di circuit di interfaccia: sensori magnetici, sensori chimici, accelerometro biassiale. Packaging.
Seminari
Il microgiroscopio laser in ottica integrata (Prof. Guido Giuliani); RF-MEMS (Prof. Danilo Manstretta); Tecnologie MEMS (seminari tenuti da ziende del settore).
Metodi didattici
Lezioni (ore/anno in aula): 46
Esercitazioni (ore/anno in aula): 0
Attività pratiche (ore/anno in aula): 0
Le lezioni vengono affrontate proiettando, illustrando e discutendo il contenuto di presentazioni realizzate in formato elettronico. Le presentazioni sono anche integrate con spiegazioni ed esempi numerici svolti alla lavagna.
Testi di riferimento
Lucidi delle lezioni e altro materiale sono disponibili sul sito web del corso.
Modalità verifica apprendimento
L'esame consiste in una prova scritta a libri chiusi volta a verificare i risultati dell'apprendimento. Il voto finale è definito in 30esimi. Il voto massimo è 30/30 e lode. La soglia per il superamento dell'esame è 18/30.
Altre informazioni
L'esame consiste in una prova scritta a libri chiusi volta a verificare i risultati dell'apprendimento. Il voto finale è definito in 30esimi. Il voto massimo è 30/30 e lode. La soglia per il superamento dell'esame è 18/30.