MEMS设计的高度复杂性

2011-08-14 15:39:16来源: 互联网
近年来,微机电系统(MEMS)的研究已取得了很大进步,但真正商品化的MEMS产品主要还是一些传感器类产品。这表明MEMS技术的发展还没有成熟,其中问题之一就是MEMS涉及面广、设计过程复杂以及周期长,这极大地限制了MEMS技术的快速发展。

    MEMS设计高度复杂性体现在两个方面:(1)器件本身的微小化、跨学科以及高度集成的特性带来的设计复杂性。典型的MEMS至少牵涉到了两种以上的能量形式,设计人员必须在了解各个学科领域知识的基础上,控制不同能量领域之间的复杂交互。另外,由于MEMS的尺寸微小化所带来的一些微观效应,使MEMS的设计和分析更复杂。(2)MEMS的微细加工方法对其设计增加新的约束。微细加工所沉积的材料厚度以及去除材料的腐蚀时间都有严格的规定,设计微机电器件的结构时必须要考虑这些约束条件,以确保所设计器件的可加工性。此外,微细加工的每一加工步骤都通过物理或化学的方法一次成型,若加工完后该工艺步骤不满足要求,并不能对其进行修正。因此,在进行样件试制加工之前必须完成设计的分析、验证和仿真,以保证其正确,减少返工次数。这些都使得MEMS的设计和分析变得复杂。

    针对困扰MEMS发展的制约因素,人们一直在寻求相应的解决办法。而且,国外的研究结果显示,MEMS的加工能力强于其设计能力。因此,提高MEMS的设计能力就更为迫切。为解决MEMS的设计难题,人们通常从设计工具和设计方法两个角度进行研究。前者针对MEMS设计过程的某一环节(譬如说湿法刻蚀工艺)开发相应的计算机辅助设计工具(CAD),对该环节进行仿真、分析和评价。而后者则从更高的层次上综合考虑MEMS设计的各个环节,安排设计流程,流畅衔接不同阶段的设计从而达到最优设计。

关键字:设计  高度  复杂性

编辑:神话 引用地址:http://www.eeworld.com.cn/MEMS/2011/0814/article_1149.html
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