lntelliSuite软件可以实现各种MEMS器件从版图设计,工艺设计到器件性能设计以及系统设计的完整设计流程。可以完成工艺仿真结构的直接提取,网格划分再到多物理场分析,以及参数化分析。
在这个例子中将会展示工艺仿真结构的提取,网格划分和多物理场分析,即通过物理级仿真,IntelliSuite的工艺仿真模块FabSim可以为用户提供一个精确逼近真实结果的结构,在进行后续有限元分析之前,IntelliSuite可以提取工艺仿真的结构,将体素模型转化成几何模型,经过必要的简化后,网格划分引擎可以对这个几何模型进行处理,构建FEA模型,并用于后续的多物理场分析中。以下这款加速度计的例子是用IntelliSuite软件工具设计后正式流片的真实器件,它的设计流程将会完整诠释IntelliSuite软件的强大功能。
1、物理级工艺仿真
2、提取核心部件
3、构建几何模型
4、自动网格划分
5、它的工作原理是质量块被施加了一定的加速度后,器件内部产生应力,应力又影响压阻阻值的大小,提取压阻子模型,通过再施加合适的负载,如下图所示,得到压阻子模型的电势分布和温度分布,通过测量PADl和PAD3的电势,可以得到能够反映加速度的电势差。
(负载示意图)
(电势云图)
(温度云图)
6、分析后可以得到加速度的性能曲线,从测量多组数据可以看出本器件具有良好的线性关系。
1、器件整体结构图片
2、热驱动式VOA器件核心部件工作原理图
3、VOA器件版图文件:用版图编辑模块Blueprint模块绘制生产版图文件
4、VOA器件工艺模拟:工艺流程在IntelliFab模块中进行编辑生成,之后在 FabSim里面做工艺流程仿真
5、工艺仿真结果可以直接生成完整的VOA有限元模型,即可以导出到多物理场耦合分析模块(TEM模块)做进一步的器件性能分析
6、完整VOA模型的有限元分析结果
(位移结果)
(温度分布)
7、VOA核心部件结构版图
8、用版图导入三维建模模块3Dbuilder模块直接生成三维结构并划分网格为下一步有限元分析做准备
9、此有限元模型导入到TEM模块进行器件性能分析
(设置分析类型)
(静态分析、热机电耦合分析)
(材料参数设定)
(定义VOA边界条件及荷载)
10、得出VOA器件主结构的分析结果
(温度分布结果)
电压分布结果)
11、因为VOA器件中的动梁的倾斜角度对器件性能的影响,我们将在Parametric Designer参数化分析模块中进行参数化分析,将分析得出梁的倾角(如图所示)与位移的变化关系
(建立参数化分析模型:将倾角分成10个值,即建立10个模型)
(参数化分析版图)
(参数化分析有限元模型)
(参数化分析流程)
(参数化分析结果:倾角与位移关系分析结果)
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