MEMS系統(tǒng)級設計及與IC設計接口研究.pdf

1、隨著MEMS技術的發(fā)展，有限元分析越來越不能適應復雜器件設計的要求，系統(tǒng)級的模擬和分析對器件的設計與優(yōu)化起著越來越重要的作用。為了縮短設計周期、降低設計成本，迫切需要誕生新的MEMS CAD工具。 本文提出了一種基于節(jié)點法和等效電路模型庫的MEMS系統(tǒng)級設計工具。圍繞主要工作首先構建了軟件體系框架，對軟件構成模塊進行了設計與調式。具體模塊包括：版圖解釋，工藝編譯，MEMS三維結構建模，節(jié)點單元劃分與提取，節(jié)點網表生成，SPICE

2、 單元庫建立，局部網表映射，系統(tǒng)網表合成，等效電路模擬和后續(xù)優(yōu)化等。 論文工作完成了版圖CIF格式解釋器的編程，結合加工工藝流程與參數的編譯，實現了從2D版圖到3D立體結構的轉換。提出了一種基于二維圖形學的MEMS器件節(jié)點單元提取算法，在分析了基本節(jié)點單元類型后，根據各單元的特征提煉了一系列節(jié)點單元提取規(guī)則，并實現了一整套具體提取的流程?；谔崛〗Y果生成的節(jié)點網表作為一種接口標準，網表映射模塊根據此節(jié)點網表直接生成SPICE文件

3、。 編制完成的MEMS系統(tǒng)級設計軟件與現有的節(jié)點法設計工具(NODAS，Sugar)進行對比，顯示了功能上和性能上的優(yōu)勢。 論文詳細介紹了圖樣解釋，矩形分割，工藝解釋，三維結構生成，節(jié)點提取，矩形重疊，矩形鄰接及網表生成等部分的程序流程及核心算法。以多種常用MEMS器件為例介紹了相關的算法、過程，均獲得了正確的圖形輸出結果。 作為對一個應用型軟件的設計與實現，文中還對相關數據結構、API繪圖函數、OpenGL函數