一种可支持任意流程的MEMS设计工具

当前MEMS CAD软件中可以支持的设计流程比较固定和单一,已不能完全满足由MEMS器件种类日益增多所带来的设计新需求.论文提出了一种可支持任意流程的MEMS设计方法,并基于此建立了设计工具原型系统.该方法采用通用的系统级、器件级和工艺级的三级架构,但以网表、标准格式的实体模型和版图文件分别作为这三个级别设计数据的出入口.设计了相应的信息提取算法及程序,实现了任意两个级别之间的数据自动传递,从而可以支持在该架构下的全部六种设计流程.尤其是由系统级到器件三维实体再到工艺版图的设计流程为国际上率先实现,其从功能逐步综合到器件结构,可有效减少设计的迭代次数.设计实例表明,基于该工具可以针对不同的MEMS器件选择最优的设计路线,显著提高了MEMS的设计效率.     

MEMS版图抽取及系统级模型自动构建技术

研究了一种抽取版图信息构建系统级模型的技术,即从标准版图文件中提取结构的几何信息和拓扑信息,将其转换对应于系统级中的参数化元件库,并按原始版图拓扑互连,从而生成基于saber仿真平台的系统级模型文件,实现了MEMS工艺级到系统级的数据传递,使用C 编程语言开发了相应的转换接口。通过典型器件——微加速度计和微变形镜的多种结构验证了转换方法的可行性。     

一种新型三维实体到标准工艺版图的转换方法

研究了一种准标准格式的三维实体文件的结构,在此基础上提出了三维实体到标准工艺版图的转换方法,并采用VC 编程语言开发了相应的转换接口.最后通过典型MEMS器件--微机械加速度计进行了验证,结果表明这种转换方法是切实可行的.     

AISCE：一个超大规模集成电路结构级版图自动综合系统

本文从设计思想和实现路线两方面介绍了一个超大规模集成电路的自动化设计系统－ＡＩＳＣＥ系统。这是一个结构级版图自动综合系统，针对不同的设计，可以采用结构级硬件描述语言对电路进行描述，并通过优化和综合自动产生最终版图；也可以通过逻辑图编辑器对电路进行交互式编辑或通过输入电路网表对电路进行版图综合产生最终版图，对系统实际使用的验证表明，该系统具有较高的执行效率和广泛的应用前景。     

基于版图和工艺的MEMS器件三维结构生成算法

设计了一种MEMS器件三维结构生成的方法,介绍了结合工艺流程实现转换的全过程,对相关算法进行了详细论述.结合工艺流程时首先将二维版图文件预处理,加载器件工艺流程后,程序实现相关参数选择后并存储.给定了工艺步骤的搭配关系,进行工艺解释后,进行三维实体绘制输出.编程实现的可执行文件可对多种MEMS器件进行正确的三维描述,从而验证了该三维生成的方法.     

电容式加速度计接口电路非线性建模与仿真设计

非线性是Sigma-Delta(ΣΔ)加速度计系统的关键指标之一。基于一个五阶ΣΔ加速度计结构,分析了其主要的非线性模块,在MATLAB中建立了整体结构的行为级模型,并利用根轨迹法进行了稳定性分析。基于TSMC 0.35μm工艺实现了一位量化的开关电容接口电路设计和版图设计,版图的后仿真结果和模型的行为级仿真结果一致,验证了所建立模型和设计电路的准确性。     

电容式微加速度计的研制

以一个电容式微加速度计为设计实例来介绍了基于IP库MEMS设计的流程,其中主要包括四个部分:原理分析,结构设计,工艺流程和版图设计,封装及电路测试。首先根据需求设计出加速度计的基本结构;然后对该结构进行工艺流程和版图的设计;并利用虚拟工艺来进行仿真和可加工性验证;得到的三维结构通过接口导出到FEM中进行数值分析;接着将数值分析的结果进行基于FEM的运动学建模;求解得到的运动规律,以宏模型的形式存入IP库中;与此同时,利用虚拟运行进行可视化行为级的仿真。     

基于专家系统技术的MEMS虚拟工艺库

虚拟工艺是MEMS器件计算机辅助设计中对工艺过程仿真的部分,根据版图设计、层定义和工艺文件来生成器件模型,并进行三维模型显示.本文在虚拟工艺库中引入了专家系统的技术,将已有的工艺知识分别描述成专家系统知识库中的规则,推理机部分与知识库分离,使系统有较好的可扩充性.本文给出了一个剖面图的实例,证明其可行性.     

CAD绘制三维图形的巧妙方法和技巧

在装饰设计中,为了增强视觉效果,需要绘制三维模型图.本项目中,我们将通过完成模型实体凉亭的绘制任务,了解和熟悉三维实体的绘制方法,详细介绍了用AutoCAD快速绘制三维实体图的巧妙方法和技巧.     

基于数字孪生技术的三维智能化系统设计

为了提升三维智能化水平,设计基于数字孪生技术的三维智能化系统。通过现场层管理数字孪生体映射的物理实体与监测对象,为三维智能化系统提供需要的基础数据;感知层利用温度传感器与颜色传感器等,感知现场层管理的物理实体相关数据;数据存储层利用分布式文件与关系型数据库,存储感知的数据;功能层利用数据预处理模块缺失值处理存储的数据;层次化建模模块,依据缺失值处理后的数据,建立物理实体的几何模型与属性模型,融合几何模型与属性模型,得到孪生体模型;孪生体模型驱动单元,利用三维模型驱动方法,驱动孪生体模型,实现物理实体与孪生体的同步映射,得到孪生数据;仿真与预测模块依据孪生数据,可视化监测与分析物理实体的工作状态;通过应用层为用户实时呈现物理实体的动作仿真与实时监控结果。实验证明：该系统可有效感知物理实体的相关数据,建立孪生体模型;该系统可有效实现物理实体的可视化管理,提升三维智能化水平。