Интегрированная платформа Coventor применяется для проектирования электростатического гребенчатого актуатора

Разработчики могут исследовать и оптимизировать МЭМС-актуаторы в широком диапазоне геометрических изменений, спецификаций материалов и технологических процессов. Каждое из этих изменений может по отдельности повлиять на характеристики и изготовление устройства, а также сложное взаимодействие между ними, которые необходимо исследовать в режиме реального времени. Скорость и возможности моделирования являются ключевыми преимуществами в этом процессе проектирования. Возможность быстрого поиска и выбора оптимальной комбинации при использовании такого большого количества переменных может помочь разработчикам избежать неэффективных и чрезмерно затратных подходов на ранних стадиях процесса проектирования.

Инструмент MEMS+ компании Coventor предлагает отличное решение этих проблем. С помощью MEMS+ можно создать полностью параметрическую конструкцию устройства, используя обширную библиотеку специализированных МЭМС-компонентов. Эти специфические для МЭМС компоненты представляют собой конечные элементы более высокого порядка, специально созданные для быстрого выполнения полностью связанных мультифизических симуляций в MATLAB^®, Simulink^® и/или Cadence Spectre^®. Часто пользователи получают от 100 до 1000-кратное преимущество в скорости работы в
MEMS+ по сравнению с традиционными подходами МКЭ.  Это позволяет исследовать сотни вариантов процессов и конструкций в течение одного дня. Рассмотрим моделирование нестабильности замыкания и размыкания электростатического привода. Моделирование в обычных инструментах МКЭ может занимать 8 и более часов, в то время как анализ модели MEMS+ занимает несколько минут. Моделирование переходных процессов, включающих эффект газового демпфирования, невозможно с помощью обычного МКЭ, но вполне выполнимо с помощью моделей MEMS+.

Комплексная платформа

Платформа Coventor для проектирования и моделирования МЭМС-актуаторов является быстрым, точным и универсальным решением. Используя эту платформу, разработчики могут моделировать отдельные МЭМС-актуаторы и комплексы, включая их схемы управления. Эта новая, интегрированная методология, основанная на инструментах, специфичных для МЭМС, позволяет современным разработчикам актуаторов оптимизировать работу устройства и достигать все более сложных задач и быстрее выходить на рынок.

Использованная литература:

• MEMS actuators and sensors: observations on their performance and selection for purpose – D J Bell, T J Lu, N A Fleck and S M Spearing –6/2005
• A novel large displacement electrostatic actuator: pre-stress comb-drive actuator, Journal of Micromechanics and Microengineering, J C Chiou and Y J Lin
• Electrostatic Zipping Actuators and Their Application to MEMS – Jian Li 1/2004
• Stable zipping RF MEMS varactors, Suan Hui Pu, Andrew S Holmes, Eric M Yeatman, Christos Papavassiliou and Stepan Lucyszyn, Imperial College London, UK – 3/2010
• Repulsive-force out-of-plane large stroke translation micro electrostatic actuator – S He1, R Ben Mrad2 and J Chong2 – 6/2011
• System Integration of High Voltage Electrostatic MEMS Actuators – Jean-François Saheb, Jean-François Richard, R. Meingan, M. Sawan, and Y.Savaria – DALSA Semiconductor Inc., 5/2005
• Low-voltage small-size double-arm MEMS actuator – N. Biyikli, Y. Damgaci and B.A. Cetiner – 3/2009
• Pull-In Analysis of Torsional Scanners Actuated by Electrostatic Vertical Combdrives – Daesung Lee and Olav Solgaard – Journal of MicroElectroMechanicalSystems, 10/2008
• A fully wafer-level packaged RF MEMS switch with low actuation voltage using a piezoelectric actuator – Jae-Hyoung Part et. al – 9/2006