Интуитивно понятные и гибкие варианты проектирования для ваших самых современных МЭМС устройств

Конструкции МЭМС по своей природе зависят от технологического процесса и являются трехмерными, поэтому MEMS+ включает интуитивно понятный 3D пользовательский интерфейс, который позволяет легко и быстро cпроектировать устройство.

Одна конструкция, несколько вариантов моделирования

Каждый проект MEMS+ совместим с различными средами моделирования, включая встроенный симулятор MEMS+, а также со средой MATLAB^®, Simulink^® и Cadence Virtuoso^®.

Процесс проектирования MEMS+ начинается с ввода информации о материале и описании технологического процесса для предлагаемой конструкции. Данные топологии могут быть введены непосредственно в MEMS+ или импортированы в MEMS+ с помощью файла формата GDS2. Графические изображения топологии ИС, включая пользовательские формы и геометрию, могут быть импортированы в MEMS+ из многих сторонних инструментов проектирования. Используя данные топологии и описания материалов и процессов, MEMS+ может создать 3D-схему МЭМС-устройства.

Основные характеристики

• 3-D проектирование привязано к процессу изготовления
• Встроенная параметрическая база данных материалов и описание технологического процесса
• Данные о материале, файл технологического процесса и схемы Innovator хранятся в отдельных текстовых файлах с использованием стандартного формата XML
• Определение и экспозиция графических переменных
• Простая настройка механических граничных условий и электрических портов
• Интерактивное графическое проектирование, и
• Скриптовой интерфейс Python позволяет проектировать согласно скрипту
• Файлы GDSII или 3D ACIS SAT можно импортировать в Innovator для сравнения с моделью MEMS+
• Стандартные выходные фильтры включают топологи. GDSII и твердотельные модели ACIS SAT 3D.

Информация о процессе

Хотя проектирование МЭМС и ИС имеет общие аспекты, связанные с производством, они различаются по влиянию производства на их маршрут проектирования. Компоненты ИС стандартизированы в процессе изготовления, а компоненты МЭМС — нет. Например, транзистор (компонент ИС) создается из определенных слоев, нанесенных на кремниевую подложку в процессе изготовления, и эти слои не могут быть изменены разработчиком ИС; но механическая подвесная балка, которая является частью конструкции МЭМС, может быть размещена на любом из нескольких "механических" слоев, и этот слой является выбором разработчика.

Кроме того, часто необходимо адаптировать процесс изготовления к конкретному МЭМС-устройству для достижения целей проектирования устройства. Таким образом, процесс изготовления является важным "свободным параметром" в конструкциях МЭМС, который может быть изменен по ходу разработки. Гибкость в изменении описания процесса изготовления требуется для проектирования МЭМС, но отсутствует в обычных средах проектирования ИС.

Среда MEMS+ удовлетворяет специфические потребности разработчиков МЭМС, предоставляя два интегрированных редактора для указания всех данных, специфичных для процесса: редактор материалов и редактор процесса.

Связь между процессами и компонентами библиотеки

Связь между библиотечными компонентами в MEMS+ "Innovator" (область параметрического проектирования компонентов) и данными об изготовлении включается с помощью общего свойства слоя. С помощью этого свойства слоя разработчик может установить связь между структурой компонента и одним или несколькими именами слоев.

Каковы преимущества параметрического проектирования МЭМС?

На вкладке MEMS+ "Innovator" разработчик может выбрать параметрические компоненты из библиотеки МЭМС компонентов для включения в свой проект. Эти параметрические компоненты подобны "строительным блокам" на основе МЭМС. Пользователи собирают конструкцию в Innovator путем объединения параметризованных компонентов в более объемную модель. Это в некоторой степени аналогично созданию макета ИС путем вставки в него заранее определенных параметрических ячеек макета. Основное различие между проектированием МЭМС и ИС заключается в том, что проектирование MEMS+ выполняется в трехмерной среде. Такая 3D конструкция является более естественной для разработчиков МЭМС, которые привыкли работать в трехмерных средах САПР.

В отличие от сред 3D САПР, для каждого компонента MEMS+ существует сложная поведенческая модель. Каждая из этих моделей компонентов также может быть автоматически соединена с помощью мастера. Пользователи могут контролировать, какие параметры и электрические и механические "контакты" отображаются в моделях во время моделирования. Пользователи также могут определить иерархию имен символических переменных и использовать эти имена вместо буквальных значений или комбинировать их в алгебраических выражениях для определения любого свойства материала, любого параметра процесса (например, толщины слоя) или любого параметра компонента (например, ширины подвески). Комбинация переменных и алгебраических уравнений позволяет свойствам быть взаимно зависимыми от других свойств, от переменных окружающей среды (например, температуры и давления) или даже на основе абстрактных переменных, таких как настройки оборудования для данного процесса изготовления. Такая гибкость позволяет разрабатывать очень сложные поведенческие модели без затрат времени и средств на разработку специальных пользовательских МЭМС моделей.

Самое главное, что модели MEMS+ являются полностью параметрическими. Эти расширенные возможности параметрического проектирования в сочетании с чрезвычайно быстрым временем моделирования позволяют быстро и точно исследовать обширное конструкторское пространство. Эта возможность недоступна при использовании обычных методов конечно-элементного моделирования из-за чрезмерных требований к времени моделирования.