Innovativer Ansatz eines Expertensystems für die Entwicklung von Mikrosystemen

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Als Mikrosysteme bezeichnet man alle Strukturen, Bauteile und Baugruppen, welche auf einem Substrat als System zusammenwirken und deren Abmessungen in einem Bereich von einigen Mikrometern liegen. In der Regel haben sie elektrische, mechanische und / oder optische Funktionen und verfügen, in Abgrenzung von der Halbleitertechnik, über einen dreidimensionalen Aufbau. Aufgrund der vielfältigen Einsatzmöglichkeiten werden sie in allen Bereichen des Lebens eingesetzt. Die Zahl der jährlich produzierten Systeme steigt stetig [1]. Die Herstellung von Mikrosystemen bringt jedoch besondere Herausforderungen mit sich, da oft ein fundiertes Expertenwissen nötig ist. Dieses Wissen ist, nach dem derzeitigen Stand der Technik, oft nur in den „Köpfen“ von Experten vorhanden und steht nicht allgemein zur Verfügung. Fertigungsverfahren aus der Halbleitertechnik, welche zur Herstellung von 2D-Strukturen angewendet werden, lassen sich nur bedingt auf die Mikrosystemtechnik, und somit die Herstellung von 3D-Strukturen, adaptieren. Dies macht vor allem ihre Verbreitung in kleinen und mittelständischen Unternehmen sehr schwer. Vor diesem Hintergrund wird am Institut für Mikrotechnik (IMT) seit Jahren neben der Entwicklung, der Herstellung und der Montage von Mikrosystemen erfolgreich an Softwarelösungen geforscht, welche den Entwicklungsprozess von Mikrosystemen unterstützen [2, 3, 4, 5]. Mit Hilfe eines innovativen Ansatzes soll ein Expertensystem entwickelt werden, welches sowohl Forschungseinrichtungen als auch klein- und mittelständischen Unternehmen den Einstig in die Mikrosystemtechnik erleichtern soll. In diesem Paper werden die ersten Schritte auf dem Weg zum Expertensystem vorgestellt. Dafür werden u.a. das verwendete Datenmodell und die verwendete Inhaltsdatenbank erläutert. Anschließend werden diese ersten Ansätze auf ein gut beherrschtes, mikrotechnologisches Herstellungsverfahren angewendet. Als Beispiel soll ein Lithographieprozess dienen, welcher mit Hilfe des Datenmodells abstrahiert wird.