Studium und Fernstudium Mikrosystemtechnik

Die Mikrosystemtechnik ist mittlerweile in nahezu allen Bereichen des täglichen Lebens zu finden und daher von großer wirtschaftlicher Bedeutung. Charakteristisch für hochminiaturisierte Systeme ist, dass Mechanik, Elektronik, Optik und weitere Fachbereiche auf engstem Raum zusammenarbeiten. Aus diesem Grund ist das Mikrosystemtechnik-Studium interdisziplinär ausgerichtet und berücksichtigt darüber hinaus die besonderen Produktionstechnologien und Materialien in einer miniaturisierten Umgebung.

Ein Bachelorstudium in Mikrosystemtechnik bietet die Gelegenheit, wissenschaftliches und praktisches Grundlagenwissen zu den Themengebieten Mikromechanik, Mikroelektronik, Mikrooptik und Informatik zu erwerben. Die Regelstudienzeit beträgt sechs bis acht Semester. Das Studium führt zum Abschluss Bachelor of Engineering oder Bachelor of Science.

Die Studiengänge bereiten auf eine Tätigkeit in der Mikrosystemtechnik, insbesondere in der Prozess- und Produkttechnik oder in den Entwicklungs- und Analyseabteilungen der Mikromechanik-, Mikroelektronik- oder Mikrooptikindustrie vor. Ein breit gefächertes Arbeitsfeld findet sich auch in der mittelständischen Industrie bei der Produktion von Basiselementen und Subsystemen im Bereich Mikrosystemtechnik.

Der Bachelor-Abschluss eröffnet darüber hinaus die Möglichkeit, eine wissenschaftliche Laufbahn ins Auge zu fassen. Sind die Zugangsvoraussetzungen für die jeweilige Hochschule erfüllt, bietet es sich an, das Studium fortzusetzen und einen Masterabschluss zu erwerben.

Studieninhalte

Das Studium der Mikrosystemtechnik ist auf die Vermittlung der Fähigkeiten ausgerichtet, theoretisch und auch praxisbezogen arbeiten zu können, sich eigenständig in neue Themenbereiche einzuarbeiten, Teamverantwortung zu übernehmen und vielschichtige fachliche Tätigkeiten zu leiten. Darüber hinaus zielt die Ausbildung auf die Entwicklung einer guten Kommunikations- und Teamfähigkeit und einer effizienten Arbeitsorganisation ab.

So wie in den winzigen Bauteilen der Mikrosystemtechnik verschiedenste Technologien aus Mechanik, Elektronik, Informatik, Optik, Chemie und anderen Bereichen zusammenkommen, so interdisziplinär präsentieren sich auch die Studieninhalte dieser fortschrittlichen Querschnittsdisziplin. Den Anfang macht meist ein klassisches Grundstudium der Ingenieurswissenschaften, dessen Schwerpunkte in der Mathematik, der Physik, der Informatik und der Chemie zu finden sind.

Das Fach Mathematik verhilft den Studentinnen und Studenten zu einem vertieften Verständnis für mathematische Denkweisen, Hintergründe, Zusammenhänge und Methoden. Es vermittelt die Fertigkeit, praktische Fragestellungen als mathematische Problemstellung zu modellieren und selbstständig entsprechende Lösungen zu erarbeiten.

Der Bereich Physik informiert die Studierenden über grundlegende Konzepte und Methoden, die sie für das Verstehen von Mikrotechnologien, Halbleiterbauelementen, Sensoren und analytischen Verfahren benötigen. Sie lernen, physikalische Zusammenhänge zu deuten, technische Probleme zu ergründen und mit Hilfe physikalischer Verfahrensweisen zu lösen.

Auf dem Gebiet der Chemie erwerben die Studenten und Studentinnen allgemeine chemische Grundlagen, soweit diese für die chemischen Vorgänge in der Halbleitertechnologie, der Analytik und der Sensorik oder anderen Mikrotechnologiebereichen eine Rolle spielen. Sie erhalten beispielsweise einen Einblick in die Thermochemie, insbesondere in die kalorimetrische Bestimmung von Reaktionsenergien und -wärmen, einen Überblick über unterschiedliche Reaktionskinetiken und sich daraus ergebenden Aktivierungsenergien sowie Kenntnis bezüglich der Wechselwirkung von Materie und Strahlung und deren Konsequenzen für relevante analytische Geräte in der Mikrosystemtechnik.

Bereits in den ersten Semestern gesellen sich Fachgebiete wie die Elektrotechnik, die technische Mechanik oder Materialwissenschaften hinzu. Die weiteren Semester befassen sich mit Spezialwissen wie Halbleiter- und Mikrosystemtechnik, Mikrosensorik und -aktorik, Regelungstechnik, Mikrogalvanik, analogen und digitalen Schaltungstechniken, digitaler Signalverarbeitung oder dem Entwurf und der Simulation von Mikrotechnologien. Häufig können die Studierenden zusätzlich Wahlpflichtmodule wie Mikroanalytik, Systemgestaltung und -applikation, Mikrosystemtechnik sowie Industrie- und Laborpraktika belegen.

Mögliche Spezialisierungen

Während die ersten drei Semester der Weitergabe von Grundlagenwissen dienen, erfolgt in den daran anschließenden Studienhalbjahren die spezifische Ausbildung in verschiedenen Studienschwerpunkten. Die Studierenden haben somit die Gelegenheit, ihr individuelles Berufsprofil frühzeitig mitzugestalten. Zum Teil bieten die Hochschulen unterschiedliche Schwerpunkte an. Daher ist es ratsam, sich bereits vor Studienbeginn mit den jeweils angebotenen Möglichkeiten zu befassen.

Wer sich beispielsweise für den Bereich der Antriebs- und Bewegungstechnik entscheidet, erwirbt Kenntnisse über entsprechende mechanische und elektrische Komponenten wie elektrische Antriebe, industrielle Steuerungstechnik oder Energieelektronik. Während für die mechanischen Komponenten Lehrgebiete wie Maschinendynamik, Getriebetechnik und technische Mechanik unerlässlich sind, werden ergänzend pneumatische und hydraulische Antriebe vorgestellt.

Im Fachgebiet Mikroproduktionstechnik geht es vor allem um die Vermittlung technologischen, steuerungstechnischen und konstruktiven Wissens zur Mikrofertigungstechnik, zur industriellen Steuerungstechnik, zu Mikrotechnologien, Gerätekonstruktionen und Mikro- bzw. Nanosystemen.

Ein weiterer möglicher Schwerpunkt ist die Print- und Medientechnik, die sich mit Methodenwissen zur Entwicklung von Technologien und Verfahren neuer medientechnischer Anwendungen in den Bereichen Druckvorstufe, Ausgabesysteme, Bildbearbeitung und Maschinen und Techniken der Druckereitechnik befasst.

Des Weiteren kann eine spezifische Ausbildung in Oberflächen- und Mikrosystemtechnik oder in Solartechnik erfolgen. Je nach Profilierung liegt der Fokus auf der Halbleiterfertigung der Mikrosensorik oder der solaren Energietechnik, auf der Oberflächenanalytik oder der Mikrostrukturanalyse, auf der Röntgen- und Lasertechnik oder auf der Festkörperphysik und der physikalischen Verfahrenstechnik.

In einigen Hochschulen stehen außerdem die Schwerpunkte Sensorik oder Analytik zur Auswahl. Während sich die Sensorik mit physikalischen Sensorprinzipien und mit dem Verarbeiten von Sensorsignalen beschäftigt, geht es in der Analytik um die Spurenanalytik und die chemische Analytik sowie um Strukturanalysen bis hin zur atomaren Auflösung.

Berufsfelder

Die komplexe, praxisorientierte Ausbildung des Bachelorstudiums der Mikrosystemtechnik eröffnet vielfältige Tätigkeitsfelder in der nationalen und internationalen mikrotechnischen Industrie und vielen weiteren Branchen, in denen die Mikrosystemtechnik und die Mikrotechnologie zum Einsatz kommen.

Als Arbeitgeber bieten sich zum Beispiel Unternehmen an, die in ihren Produkten mikrotechnische Komponenten einsetzen wie:

  • die Medizintechnik
  • die Automobilindustrie und deren Zulieferer
  • die Industriepneumatik
  • Hersteller von Analysegeräten in der Analytik und der Biotechnologie
  • Erzeuger informationstechnischer Produkte wie Drucker und Festplatten

Geeignete Arbeitsplätze finden sich auch bei Unternehmen, die mikrosystemtechnische Produkte fertigen, wie:

  • Produzenten von Halbleiterbauelementen
  • feinwerktechnische Betriebe
  • Firmen der Aufbau- und Verbindungstechnik oder der Laserbearbeitung
  • kunststoffverarbeitende Unternehmen

Die Herstellung von Geräten für die Mikrotechnikproduktion hält ebenfalls spannende Aufgabenfelder für Absolventinnen und Absolventen eines Bachelorstudiums der Mikrosystemtechnik bereit, beispielsweise in der Fertigung von:

  • Reinräumen
  • Laserbearbeitungsmaschinen
  • Erodiermaschinen
  • Produktionsgeräten der Halbleitertechnologie
  • Mikrofräsmaschinen
  • Abformmaschinen
  • Spritzgussmaschinen etc.

Mögliche Arbeitsbereiche finden sich in der Forschung und Entwicklung, der Konstruktion, der Fertigung, im Qualitätsmanagement, in der Applikation, im Service, im Vertrieb und im Marketing. Die Montage, die Inbetriebnahme und die Instandhaltung von Basiselementen, Sub- oder Komplettsystemen können gleichfalls zu den Aufgaben der Absolventen und Absolventinnen gehören.

In den Schwerpunkten Sensorik und Analytik erwerben die Studierenden beispielsweise das erforderliche Wissen, um in den verschiedenen Gebieten der Analytik- und Sensorikbranche eigenverantwortlich tätig zu werden. Entsprechende Einsatzfelder bieten unter anderem die Sensorentwicklung, der Bau und die Anwendung dieser Systeme. Dank der intensiven Ausbildung ergeben sich weitere Arbeitsbereiche in der Medizin, der Biotechnologie und in der Umwelttechnik.

Zwar ist der Einstieg in einige dieser Tätigkeitsgebiete auch mit einer normalen Berufsausbildung als Mikrotechnologe und Mikrotechnologin zugänglich, doch fällt das Gehalt dann in der Regel geringer aus. Liegt das Einstiegsgehalt bei Mikrotechnologinnen und -technologen im Durchschnitt zwischen 1.700 und 2.300 Euro monatlich, können Bachelorabsolventen und -absolventinnen je nach Branche und Region mit durchschnittlich 2.000 bis 3.500 Euro brutto pro Monat rechnen.

Der Weg in die Selbstständigkeit steht Bachelor-Absolventinnen und -Absolventen der Mikrosystemtechnik ebenfalls offen, zum Beispiel mit der Gründung eines Ingenieurbüros für Beratungs-, Projektierungs-, Planungs- oder Konstruktionsdienstleistungen. Ebenso denkbar ist die Tätigkeit als Gutachter/in, beratende/r Ingenieur/in oder Sachverständige/r.

Neben dem kaum überschaubaren Angebot an unterschiedlichen Tätigkeitsfeldern haben die Absolventen und Absolventinnen einer solchen Hochschulausbildung außerdem die Möglichkeit, das Studium fortzusetzen und den Masterabschluss zu erwerben, beispielsweise in:

  • Mikrotechnik
  • Mikrosystemtechnik
  • Mikroelektronik
  • Sensortechnik
  • Elektrotechnik
  • Nanowissenschaft

Aufgrund der breit angelegten Ausbildung sind Bachelor-Absolventinnen und -Absolventen der Mikrosystemtechnik auch für ein weiterführendes Studium in einem angrenzenden Fachbereich wie der Physik, Ingenieurswissenschaften mit Schwerpunkt Halbleiter und anderen multidisziplinären Fachgebieten qualifiziert.

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