基于鍵合圖的微機電系統(tǒng)(MEMS)設計建模.pdf

1、微機電系統(tǒng)（Microelectromechanical Systems，MEMS）設計的主要目的是把微電子、微傳感器和微致動器融合到一起，組成一個微型裝置。隨著微機電系統(tǒng)技術的逐漸成熟，越來越多的MEMS 器件或相關產(chǎn)品已經(jīng)進入市場。所以降低制作成本、縮短研制周期、提高產(chǎn)品的可靠性已經(jīng)成為當務之急；另一方面由于其尺寸效應的影響，在微尺度下的設計不能直接套用傳統(tǒng)的設計理論及方法，因此迫切需要提出一種有效的設計建模方法。 本課題研

2、究鍵合圖的建模方法，鍵合圖法是機電一體化系統(tǒng)建模的有效工具，將該方法用于多能量耦合的微機電系統(tǒng)建模，通過阻性變換、容性變換及慣性變換產(chǎn)生微機電系統(tǒng)多方案。 本論文主要包括如下五個方面工作： 1. 論述了國內(nèi)外微機電系統(tǒng)發(fā)展概況，其設計建模是當前MEMS 面臨的主要困難之一，尤其對微機電系統(tǒng)設計建模仿真的研究現(xiàn)狀進行了比較深入的描述； 2. 對本課題相關的功率鍵合圖理論的產(chǎn)生、發(fā)展及研究現(xiàn)狀做了重點介紹，研究了鍵合

3、圖建模的過程及步驟，根據(jù)基本鍵合圖元構建MEMS建模的基本框架，建立鍵合圖模型并完成狀態(tài)方程轉(zhuǎn)換； 3. 將鍵合圖理論用于微型元件庫的建立，建立了一通口元件、二通口元件及多通口元件，并對這些微元件進行分類，給出了這些微元件的原型示意圖和鍵合圖模型，以便于設計過程中的調(diào)用； 4. 研究微機電系統(tǒng)（MEMS）的微元件特性，構建鍵合圖的一通口元件、二通口元件及多通口元件與微機電系統(tǒng)元件的對應關系，建立匹配規(guī)則庫、組裝規(guī)則庫及推