微型機電系統(tǒng)端點特性建模技術研究.pdf

1、微型機電系統(tǒng)(也成為微電子機械系統(tǒng))基于現代科學技術微型化和智能化的發(fā)展趨勢而產生,它集成了微型光、機、電、化和生物等元件,組成可以獲取信息、處理與執(zhí)行的系統(tǒng).目前,微電子機械系統(tǒng)已在航空航電、醫(yī)療儀器、通信等領域得到廣泛的應用.為改進費時又費錢的"試驗和改進"的設計方法,設計者需要利用模擬工具預測所設計微電子機械系統(tǒng)的性能,從而減少微電子機械系統(tǒng)制造失敗的次數.為進行有效的系統(tǒng)級模擬,必須用簡單的,準確的模型代替微電子機械系統(tǒng)器件,才

2、能放入到系統(tǒng)模擬器中對系統(tǒng)的綜合功能快速評估.而現有的建立器件模型的技術都不同程度地存在著欠缺.端點特性器件建模技術將一個復雜的微電子機械系統(tǒng)分解為十分簡單的部件,而且每個部件都抽象為有n個端點的模型,這種建模技術很好得表征了系統(tǒng)的物理特性,能適用于各種微電子機械系統(tǒng),但是存在部件分解難和難以得出中間變量的問題.本文針對這些問題,構建了基于FEM的端點特性器件建模技術.這種建模技術將微電子機械系統(tǒng)分成比較簡單的器件(子系統(tǒng)),根據器件的

3、行為特性得出器件的端點、端點變量,然后采用有限元軟件ANSYS得出器件端點變量之間的關系.這種技術不但表征了器件的行為特性,而且解決了等效電路法受元件庫限制的不足,同時這種建模技術建立在分解部件上,減少了節(jié)點法建模技術的復雜性.主要工作總結如下:(1)分析了微電子機械系統(tǒng)模擬與仿真的層次以及系統(tǒng)級模擬的重要性,指出現有器件級模擬技術的不足;(2)針對原有端點特性建模技術存在的主要問題,提出運用ANSYS的特點直接得出端點量之間的關系,構