MEMS器件综合技术的研究

论文题目: MEMS器件综合技术的研究

论文类型: 硕士论文

论文专业: 微电子学与固体电子学

作者: 周鹏

导师: 李伟华

关键词: 器件综合,逻辑综合,系统综合,规范尺寸

文献来源: 东南大学

发表年度: 2005

论文摘要: 随着微电子机械系统技术的飞速发展,由于MEMS器件在国防和民用领域有着广泛的应用前景,MEMS研究已成为世界上发达国家高科技发展的重点方向之一。近年来我国政府对MEMS研究非常重视,在政府的资助和高校、科研机构的共同努力下,我国的MEMS器件研究工作已取得了很大的进展,但是与国外相比仍存在较大差距,在MEMS器件的工艺模拟和器件CAD设计方面还很落后。特别是在MEMS器件的结构设计上对国外器件的盲目模仿使我们不能全面地掌握器件设计和优化方法。阻碍了我国MEMS器件研制水平的进一步提高。本文正是从器件综合及优化方法进行入手,在当前有限的技术条件下,提出规范尺寸的概念来简化设计,建立了MEMS器件综合优化方法及流程。MEMS综合的实现可以缩短MEMS设计周期,实现MEMS器件的虚拟设计与制造,而MEMS综合的最高目标即是要实现MEMS系统的综合。论文首先研究VLSI中的数字逻辑综合,为MEMS综合的研究做指引,再对MEMS综合的概念、过程与方法进行了简要分析概述,分析对比MEMS综合与VLSI中的逻辑综合之间的相同及区别。分析国外的研究现状。提出规范尺寸的概念(当然是在一定的条件允许下),规范尺寸能很好解决MEMS器件综合中出现的多设计参数问题,缩减设计参数,简化设计过程。本文还研究梳状微谐振器的器件综合并利用有效面积的综合方法,得到相应的微谐振器器件结构参数,实现了微谐振器的器件综合。并用ANSYS软件进行返回验证,结果误差很小,符合设计要求。硅微加速度计是MEMS器件商业化中最成功的一种传感器,本文给出相应叉指式硅微加速度计器件综合两种优化方法及流程。MEMS综合是为MEMS设计所服务的,MEMS综合也正是为实现MEMS设计能有自己的单元库而做的前期工作。本文用C++Builder软件做了一个MEMS基本元件(包括悬臂梁,固支梁,薄膜)的简单综合接口。可以完成基本的几何器件参数综合。自动生成器件拓扑参数。论文工作初步完成了一个新兴领域-MEMS器件综合的实现方法。建立了一种依赖规范尺寸的器件综合,并以MEMS基本单元器件综合接口引出了建立相应MEMS设计库的思想。为MEMS系统综合的实现打下基础。

论文目录:

摘要

ABSTRACT

第一章 绪论

1.1 微电子机械系统(MEMS)的含义

1.2 MEMS 设计方法

1.2.1 MEMS 的"Top-down"设计流程

1.2.2 系统级设计

1.2.3 器件级设计

1.2.4 工艺设计

1.2.5 版图设计

1.3 MEMS CAD

1.3.1 微机电系统CAD 的研究概况

1.3.2 微机电系统CAD 的特点

1.3.3 微机电系统CAD 的设计原则

1.3.4 MEMS CAD 设计目前的困难及其意义

1.3.5 微机电系统CAD 设计的过程及展望

1.3.6 MEMS 的系统级仿真

1.3.7 MEMS 综合与优化设计

1.4 本论文的主要工作

1.5 结束语

第二章 微机电系统MEMS 的设计综合

2.1 数字逻辑综合

2.1.1 逻辑综合的特点

2.1.2 逻辑综合系统结构

2.1.3 逻辑综合设计方法

2.2 微机电系统MEMS 综合

2.2.1 MEMS 综合与VLSI 综合的对比

2.2.2 MEMS 综合分类

2.3 MEMS 综合三种方法

2.4 国外应用多目标基因算法的MEMS 器件综合实例

2.5 MEMS 综合的发展

第三章 MEMS 综合的设计参数处理

3.1 多设计参数问题的提出

3.2 规范尺寸

3.2.1 规范说明

3.2.2 对设计参数进行分类

3.2.3 规范尺寸大小

3.2.4 规范尺寸的验证

3.3 小结

第四章 静电梳状微谐振器的器件综合

4.1 静电梳状微谐振器器件结构及工作原理

4.2 静电梳状微谐振器器件综合目标

4.3 设计变量

4.4 设计约束与规范尺寸

4.4.1 几何约束

4.4.2 功能约束

4.4.3 规范尺寸

4.5 综合方法

4.6 结果验证

4.6.1 理论计算验证

4.6.2 ANSYS 软件验证

4.7 结论

第五章 叉指式硅微加速度计的器件综合

5.1 硅微加速度计概述

5.2 叉指式硅微加速度计原理结构

5.3 加速度计器件综合

5.3.1 确定硅微加速度计的设计变量

5.3.2 确定目标函数

5.3.3 确定约束条件

5.3.4 选择综合优化方法

5.5 结论

第六章 MEMS 基本单元器件的综合接口

6.1 MEMS 三种最基本单元器件

6.1.1 悬臂梁谐振器

6.1.2 双端固定的固支梁谐振器

6.1.3 MEMS 膜谐振器

6.2 MEMS 基本元件的器件综合接口

6.3 小结

第七章 结束语

致谢

参考文献

附录

图表索引

表格索引

作者简介

在学期间发表的论文

发布时间: 2007-06-11

参考文献

• [1].基于忆阻器件的模数转换器的设计[D]. 董华.电子科技大学2014
• [2].FPGA器件的应用研究[D]. 包晗.大连海事大学2006
• [3].场发射阴极OLED器件的结构及性能研究[D]. 程祖华.郑州大学2014
• [4].器件的热阻和温度的分析[D]. 赵俊.西安电子科技大学2012
• [5].有机半导体器件的磁效应研究[D]. 杨坤隆.复旦大学2014
• [6].忆阻器件的特性与电路应用研究[D]. 顾野.电子科技大学2015
• [7].低压高效OLED器件的制备与性能的研究[D]. 张欣.天津理工大学2015
• [8].酞菁铜有机薄膜晶体管器件的研究[D]. 宋林.北京交通大学2007
• [9].基于光加工技术制备蛋白质微纳结构与器件的研究[D]. 郑博元.吉林大学2017
• [10].有机电致发光器件功能层修饰及其对器件光电性能的影响[D]. 王明晖.合肥工业大学2014

相关论文

• [1].MEMS振动传感器的设计及制作工艺研究[D]. 伦凤艳.中国科学院研究生院（长春光学精密机械与物理研究所）2006
• [2].基于倒装技术的MEMS电容式压力传感器研究[D]. 周伟.东南大学2006
• [3].基于MEMS器件的航向姿态测量系统的研究[D]. 宋丽君.西北工业大学2007
• [4].新型MEMS电容式加速度传感器检测电路的设计与研究[D]. 马文英.吉林大学2007
• [5].MEMS高g值加速度传感器研究[D]. 祁晓瑾.中北大学2007
• [6].MEMS应力测试研究[D]. 郑丽娜.中北大学2007
• [7].一种新型MEMS惯导加速度计的设计与研究[D]. 杨晓光.电子科技大学2006
• [8].基于MEMS的微机械滤波器研究[D]. 龚怀民.电子科技大学2006
• [9].MEMS器件的系统动力学建模与分析[D]. 李刚.哈尔滨工业大学2006

标签：器件综合论文;  逻辑综合论文;  系统综合论文;  规范尺寸论文;