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《西北工业大学》 2002年
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基于“Top-Down”的MEMS集成设计方法及关键技术研究

常洪龙  
【摘要】: MEMS是新兴的技术领域,具有广阔的应用前景,世界各国都将其作为研究和发展的重点。但目前MEMS的发展面临着产品研发周期长、成本高等问题,研究表明MEMS的设计水平落后于制造水平是问题的原因所在。因此,人们通过寻求科学、系统、规范的设计方法和设计工具以提高MEMS的设计效率和设计能力,以求降低MEMS产品的成本,推进MEMS的产业化。目前,对MEMS设计方法及设计工具的研究已成为当前MEMS研究领域的重点和热点之一。 本文针对MEMS多学科交叉、多影响因素等设计特点,结合机电工程领域集成设计、快速原型设计、并行工程等先进的设计思想,提出了基于“Top-Down”的MEMS集成设计方法。建立了该方法的结构框架和设计流程,并对其实现的关键技术进行了深入研究,同时结合梳状驱动音叉振动式微陀螺的样件设计,对部分关键技术进行了研究和实践,验证了设计流程的技术可行性。 首先,针对MEMS系统级设计的多学科交叉的特点,提出了以集中参数建模方法解决MEMS系统的功能建模,以节点分析法解决不同功能元件的结构实现,以混合信号硬件描述语言作为系统建模和仿真的基础,并以此建立MEMS元件库。在此基础上,根据所建立的微陀螺的数学模型,结合Saber软件平台对其进行了系统建模及仿真。 其次,根据微陀螺系统级仿真优化的结果建立了微陀螺器件的实体模型,利用版图文件交换标准CIF和Solidworks的二次开发接口实现了从三维实体到二维版图的数据传递,并据此完成了微陀螺的版图设计。 最后,结合MUMPS标准工艺,研究并制订了微陀螺的工艺流程,对表面加工工艺进行了建模和仿真研究,利用VRML语言和器件的版图文件实现了器件的三维实体重构,并在此基础上实现了加工工艺过程可视化仿真。 研究表明,基于“Top-Down”的MEMS集成设计方法能有效地进行微陀螺等惯性器件的研究,具有一定的通用性。
【学位授予单位】:西北工业大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2002
【分类号】:TH703

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【引证文献】
中国期刊全文数据库 前4条
1 唐华锋,苑伟政;MEMS工艺集成化设计及其可视化[J];微纳电子技术;2003年Z1期
2 严宇才;张端;;微机电系统技术的研究现状和展望[J];电子工业专用设备;2011年04期
3 朱林;徐进良;孔凡让;王海鸣;;虚拟装配技术在硅基微燃烧室结构设计中的应用[J];光学精密工程;2008年06期
4 张长富;蒋庄德;卢德江;任泰安;王久洪;;基于三维特征的微机电系统器件结构设计方法[J];西安交通大学学报;2007年05期
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1 孙广毅;高深宽比微纳结构模拟、加工及应用[D];南开大学;2010年
2 林谢昭;静电微器件的模型自由度缩减方法研究[D];浙江大学;2010年
3 朱林;硅基微尺度燃烧器燃烧特性与结构失效的研究[D];中国科学技术大学;2008年
4 胡伟;面向MEMS产品概念设计的多模式实例检索与评价方法研究[D];华南理工大学;2012年
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1 唐军;单芯片集成加速度计陀螺仪设计研究[D];中北大学;2006年
2 王涛;三轴硅微加速度计的集成设计与实现[D];西北工业大学;2006年
3 李红卫;微流控芯片系统级建模研究[D];西北工业大学;2007年
4 马颖蕾;八梁固支压阻加速度传感器及测试电路[D];复旦大学;2010年
【参考文献】
中国期刊全文数据库 前6条
1 康建初,尹宝林,高鹏;支持 MEMS 的 CAD/CAE 系统结构研究[J];北京航空航天大学学报;1998年04期
2 裘安萍,蔡体菁,周百令,王寿荣;音叉式硅微机械振动陀螺仪的粘滞阻尼研究[J];东南大学学报(自然科学版);2000年01期
3 李志坚;微电子机械系统(MEMS)发展展望[J];电子科技导报;1997年01期
4 余雄庆;飞机设计新技术——多学科设计优化[J];航空科学技术;1999年01期
5 周兆英,王晓浩,叶雄英,王伯雄,李莎,刘卫丹;微型机电系统[J];中国机械工程;2000年Z1期
6 阮爱武,冯培德,郭秀中;硅微机械陀螺仪的新进展及其方案分析[J];中国惯性技术学报;1998年02期
【共引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 刘春孝;靳孝峰;;NC加工过程几何建模与仿真研究[J];安阳工学院学报;2009年06期
2 夏法锋;焦金龙;丁俊杰;苗亮;;超声波电沉积参数对Ni-SiC微铸件表面形貌的影响[J];兵器材料科学与工程;2012年03期
3 向勇,李玲霞,胡明,谢道华;Smart Sensor与MEMS[J];半导体技术;2000年05期
4 杨宇,蔡坚,刘泽文,王水弟,贾松良;RF-MEMS的系统级封装[J];半导体技术;2004年05期
5 王振宇,成立,祝俊;微/纳米级微电子机械系统制造新技术[J];半导体技术;2005年08期
6 聂磊;史铁林;廖广兰;钟飞;;Cr掩模在硅湿法刻蚀中的应用研究[J];半导体技术;2005年12期
7 石云波;马宗敏;刘俊;;单芯片加速度计陀螺仪结构设计与分析[J];半导体技术;2007年10期
8 王宏伟,朱嘉林,张伟,张福学;旋转载体用硅微机械陀螺的动力学分析与仿真[J];微纳电子技术;2003年Z1期
9 刘大震,闫卫平,郭吉洪,杜立群;PCR生物芯片微反应腔的制作及其热分析[J];微纳电子技术;2003年Z1期
10 林雁飞,郑志霞,张丹,冯勇建;PYREX玻璃湿法凹槽腐蚀研究[J];微纳电子技术;2005年01期
中国重要会议论文全文数据库 前6条
1 朱荻;;纳米制造技术与特种加工[A];2001年中国机械工程学会年会暨第九届全国特种加工学术年会论文集[C];2001年
2 朱永伟;云乃彰;吴冰杰;;制作微器件的超声电解复合微细加工试验研究[A];2005年中国机械工程学会年会论文集第11届全国特种加工学术会议专辑[C];2005年
3 吴茂钧;黄锦斐;;微电子机械系统(MEMS)综述[A];2005年上海市电镀与表面精饰学术年会论文集[C];2005年
4 王宏伟;江世宇;腾功清;齐臣杰;;一种小型电容敏感式加速度计的研制[A];第十届全国敏感元件与传感器学术会议论文集[C];2007年
5 蒋庆华;苑伟政;常洪龙;王涛;;电容式微机械惯性传感器信号检测技术研究[A];中国微米、纳米技术第七届学术会年会论文集(一)[C];2005年
6 陈皓生;陈大融;徐军;李疆;;一种微型飞行器测控系统的研究和设计[A];中国仪器仪表学会第三届青年学术会议论文集(上)[C];2001年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 王春田;MEMS数字检波器采集系统技术研究[D];中国地质大学(北京);2011年
2 田野;聚合物微机械的飞秒激光加工及驱动研究[D];吉林大学;2011年
3 吕良;MEMS汽车传感器设计关键技术的研究[D];北京邮电大学;2011年
4 曾永彬;屏蔽模板随动式微细电铸技术的基础研究[D];南京航空航天大学;2008年
5 罗红平;纳秒脉宽脉冲电化学微加工机床关键技术研究[D];湖南大学;2009年
6 彭子龙;微细电火花沉积与去除可逆加工关键技术研究[D];哈尔滨工业大学;2010年
7 熊毅;外电场作用下精微机械的界面粘附特性研究与控制[D];清华大学;2010年
8 刘力涛;碳纳米管薄膜气敏元件的制备及敏感性研究[D];清华大学;2010年
9 李耀伍;机电集成静电谐波微马达动力学特性研究[D];燕山大学;2011年
10 胡洋洋;UV-LIGA与微细电加工组合制造金属阵列网板技术研究[D];南京航空航天大学;2010年
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1 吴涛;陶瓷微细结构的生坯加工方法研究[D];大连理工大学;2010年
2 贾胜芳;MEMS引信保险装置的制作及铸层结合强度研究[D];大连理工大学;2010年
3 张尔东;音叉式石英微陀螺CMOS集成检测电路设计[D];哈尔滨理工大学;2010年
4 曹悦;基于SysML的多域复杂机电产品系统层建模与仿真集成研究[D];浙江大学;2011年
5 李斌斌;MEMS带通滤波器的设计研究[D];西安电子科技大学;2011年
6 殷志波;电解喷射小尺寸加工机理分析及装备性能研究[D];西安工业大学;2011年
7 庚小迪;辅以磁场的水分散剂工作液电火花小孔加工工艺研究[D];太原理工大学;2011年
8 张雅文;压电及电磁振动能量回收结构的特性研究[D];北京交通大学;2011年
9 李伟;微细电铸过程磁致对流效应数值分析[D];河南理工大学;2011年
10 南小武;介观压容效应在传感器应用方面的研究[D];中北大学;2011年
【同被引文献】
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1 朱健;MEMS技术的发展与应用[J];半导体技术;2003年01期
2 张威,张大成,王阳元;MEMS概况及发展趋势[J];微纳电子技术;2002年01期
3 孙振新,黄庆安,李伟华;MEMS器件VHDL-AMS宏模型[J];微纳电子技术;2003年05期
4 张海霞,郭辉,肖志勇,周荣春,郝一龙;MEMS CAD系统IMEE的研究和开发[J];微纳电子技术;2003年Z1期
5 孙长敬,褚家如;基于MEMS技术的微流体混合器及相关技术[J];微纳电子技术;2004年05期
6 朱丽,侯丽雅,章维一;微混合器研究进展[J];微纳电子技术;2005年04期
7 李立杰,梁春广;微机械热对流加速度计[J];半导体学报;2001年04期
8 戎华,黄庆安,李伟华;F-I类比方法及MEMS梁的等效电路宏模型[J];半导体学报;2003年05期
9 闻飞纳,李伟华,戎华;梳状谐振器的大信号等效电路宏模型[J];半导体学报;2004年02期
10 黎仁刚;黄庆安;李伟华;;电热微执行器温度分布节点分析模型[J];半导体学报;2006年10期
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1 窦亚玲;基于直觉模糊集的多约束网络路由决策方法研究[D];华中科技大学;2010年
2 张冬至;静电及电场诱导自组装碳纳米管/聚合物薄膜制备、表征、测试与器件开发研究[D];华南理工大学;2011年
3 胡宇群;微型飞行器中的若干动力学问题研究[D];南京航空航天大学;2002年
4 李建华;基于实体模型的表面微加工MEMS器件设计与评价研究[D];浙江大学;2005年
5 翁建广;基于体模型的三维形状检索和形变研究[D];浙江大学;2005年
6 曹海亮;微尺度燃烧特性及微能源系统的研制[D];中国科学技术大学;2006年
7 张根烜;基于多孔介质内燃烧的微小型化学推进系统的数值研究[D];中国科学技术大学;2006年
8 乔林;基于多关键词检索的企业竞争情报搜集方法研究[D];中国科学技术大学;2006年
9 王瑞文;流体力学及海洋数值模拟基于POD技术的降维方法研究[D];首都师范大学;2007年
10 吕泽华;模糊集理论的新拓展及其应用研究[D];华中科技大学;2007年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 李卓;基于编辑图的XML相似性研究[D];吉林大学;2011年
2 黄小振;电容式振动微机械陀螺接口电路的设计、模拟与测试[D];中国科学院上海冶金研究所;2001年
3 霍鹏飞;MEMS的集成设计平台建模及其系统级设计技术[D];西北工业大学;2002年
4 陈坚美;微型机电系统端点特性建模技术研究[D];浙江大学;2004年
5 闻飞纳;MEMS器件系统级仿真技术研究[D];东南大学;2004年
6 何洋;MEMS微变形镜的系统级建模研究[D];西北工业大学;2005年
7 余才佳;MEMS系统级的跨平台建模技术研究[D];西北工业大学;2005年
8 王晨华;微机电系统级建模与仿真研究[D];南京航空航天大学;2005年
9 龚怀民;基于MEMS的微机械滤波器研究[D];电子科技大学;2006年
10 周鹏;MEMS器件综合技术的研究[D];东南大学;2005年
【二级引证文献】
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1 石云波;马宗敏;刘俊;;单芯片加速度计陀螺仪结构设计与分析[J];半导体技术;2007年10期
2 马宗敏;石云波;刘俊;;单芯片加速度计陀螺仪设计与动力学分析[J];传感技术学报;2007年11期
3 马宗敏;石云波;刘俊;;单质量块的单轴集成惯性测量器件的设计[J];传感技术学报;2008年04期
4 吕海峰;彭小明;刘静;;集装箱用电容式加速度传感器的热变形分析[J];包装工程;2013年01期
5 张冰冰;李希广;余斌;;电铸件针孔缺陷形成机理及消除措施[J];电子制作;2013年02期
6 陈颖慧;唐彬;施志贵;谢国芬;;减小交叉耦合的三维微加速度计的设计[J];微纳电子技术;2013年02期
7 杨泽亮;徐涛;甘云华;;液体乙醇微细尺度层流扩散燃烧实验与数值模拟[J];中国电机工程学报;2010年S1期
8 孟美玉;刘俊;石云波;;三轴压阻微加速度计的结构力学分析[J];中国惯性技术学报;2007年03期
9 董荪;钱昀;;虚拟装配技术在家具设计中的应用研究[J];装饰;2012年10期
中国硕士学位论文全文数据库 前9条
1 赵晓霞;面向精化的表面微加工MEMS几何和工艺建模研究[D];华东理工大学;2011年
2 闵崎;基于体硅工艺的MEMS疲劳试验装置设计、分析与制备[D];国防科学技术大学;2011年
3 凌浩;面向精化的表面微加工MEMS建模及可制造性分析[D];华东理工大学;2012年
4 宋海英;脉冲激光曝光SU-8胶的基础与光刻技术研究[D];北京工业大学;2008年
5 马宗敏;单芯片集成双惯性器件研究[D];中北大学;2008年
6 杨洋;微流控版图设计软件开发[D];吉林大学;2009年
7 曹超;无阀微泵稳态与非稳态性能的数值仿真[D];浙江大学;2012年
8 曹单;微惯性器件的三维封装设计与实现[D];电子科技大学;2012年
9 叶秀倩;静电驱动之微型环的稳定性分析[D];烟台大学;2012年
【二级参考文献】
中国期刊全文数据库 前5条
1 郭秀中,陈家斌;微机械惯性仪表综述[J];测控技术;1996年02期
2 杨岳,周兆英,李勇,叶雄英;硅微结构异向腐蚀技术及其计算机仿真系统研究[J];仪器仪表学报;1995年S1期
3 费龙,钟先信,温志渝,徐涛;微机械传感器计算机辅助设计系统[J];仪器仪表学报;1995年S1期
4 尹宝林;MEMS中的CAD/CAE技术与系统结构[J];仪器仪表学报;1996年S1期
5 丁衡高;微型惯性测量组合[J];中国惯性技术学报;1996年01期
【相似文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 常洪龙,苑伟政,马炳和;微机电系统集成设计方法与实现技术[J];中国机械工程;2004年10期
2 霍鹏飞,苑伟政,马炳和;MEMS惯性传感器的系统级建模技术研究[J];西北工业大学学报;2004年04期
3 谢腾飞;刘志云;陈炜;刘忠玮;汪有韬;;超高速电梯轿厢横向振动控制方法[J];起重运输机械;2010年10期
4 杨军;蓝鲲;;运载火箭信息化集成设计的基本途径设想[J];宇航学报;2007年03期
5 霍鹏飞,马炳和,苑伟政;一种基于多端口组件网络的MEMS系统级建模方法[J];机械科学与技术;2005年02期
6 余翰武,柳浒;住宅设计与居住环境[J];湘潭师范学院学报(自然科学版);2002年04期
7 王存林;吴斌;胡跃青;;SG186工程之企业门户的深化设计与实现[J];华东电力;2009年09期
8 尤德森·J;;《绿色建筑集成设计》序言[J];重庆建筑;2010年07期
9 王乾坤;万畅;陈猛;;太阳能热水系统与建筑集成设计方法应用研究[J];武汉理工大学学报;2010年18期
10 周美立;汽车系统单元化集成设计中相似性与复杂性[J];汽车工程;2004年06期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 苑伟政;;微机电系统(MEMS)集成设计技术[A];第七次海峡两岸机械工程技术交流会论文集[C];2004年
2 陈幼玲;;复杂技术产品集成设计[A];制造业与未来中国——2002年中国机械工程学会年会论文集[C];2002年
3 陈新隽;刘晓平;戴若犁;刘昊扬;;多MEMS传感器的嵌入式姿态测量系统设计[A];2011年机械电子学学术会议论文集[C];2011年
4 梁杰;李中华;;MEMS的微管道流动特征数值模拟研究[A];2003空气动力学前沿研究论文集[C];2003年
5 于华男;张勇;马小艳;;制导弹药用MEMS惯性导航系统发展与关键技术综述[A];微机电惯性技术的发展现状与趋势——惯性技术发展动态发展方向研讨会文集[C];2011年
6 张玉祥;李华成;马柳艺;;基于MEMS器件的交互笔运动跟踪研究[A];第九届全国信息获取与处理学术会议论文集Ⅰ[C];2011年
7 胡星星;滕云田;;基于MEMS传感器的小型智能化强震仪[A];中国地震学会第14次学术大会专题[C];2012年
8 李建飞;薛兵;张俊峰;朱小毅;王晓蕾;;应用于MEMS加速度计的小型恒温系统的实现[A];中国地震学会第14次学术大会专题[C];2012年
9 张文明;孟光;;MEMS旋转机械微转子结构的材料选用研究[A];第9届全国转子动力学学术讨论会ROTDYN'2010论文集[C];2010年
10 陈述官;黄军辉;;MEMS传感器在汽车电子上的应用研究与展望[A];教育部中南地区高等学校电子电气基础课教学研究会第二十届学术年会会议论文集(下册)[C];2010年
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1 记者 孙文博/北京;集成设计成IC产业关键[N];电子资讯时报;2004年
2 栾玲 赵培;索为高科:集成设计平台的开拓者[N];中国高新技术产业导报;2011年
3 ;测试会议聚焦MEMS[N];计算机世界;2003年
4 ;欧洲的MEMS工业[N];中国电子报;2002年
5 中国科学院上海微系统与信息技术研究所 焦继伟;MEMS满足未来移动通信需要[N];中国电子报;2004年
6 易人;MEMS:小角色的大未来[N];计算机世界;2003年
7 ;Intel悄然推出手机MEMS模块[N];计算机世界;2004年
8 刘恕;微机电系统:从能看到能用[N];科技日报;2005年
9 本报记者 徐勐 通讯员 苏媛;国家高新区MEMS研究院落户淄博[N];淄博日报;2010年
10 ;传感器热衷于MEMS市场将加速整合[N];电子报;2008年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 董良;MEMS集成室温红外探测器研究[D];清华大学;2004年
2 杨海波;多孔硅基MEMS非制冷红外探测器微结构与工艺研究[D];天津大学;2010年
3 张正元;射频微机械开关与放大器关键技术研究[D];重庆大学;2004年
4 王立存;通用涡旋型线集成设计理论与方法研究[D];重庆大学;2007年
5 王春田;MEMS数字检波器采集系统技术研究[D];中国地质大学(北京);2011年
6 杜广涛;新型MEMS磁敏传感器的研究[D];西南交通大学;2011年
7 王佩红;基于MEMS技术的微型电磁式振动能量采集器的研究[D];上海交通大学;2010年
8 肖功利;MEMS金属/电介质光子晶体的强透射特性研究[D];复旦大学;2009年
9 李庄;用于高场不对称波形离子迁移谱仪的MEMS振簧式静电计研究[D];中国科学技术大学;2010年
10 吕良;MEMS汽车传感器设计关键技术的研究[D];北京邮电大学;2011年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 常洪龙;基于“Top-Down”的MEMS集成设计方法及关键技术研究[D];西北工业大学;2002年
2 余才佳;MEMS系统级的跨平台建模技术研究[D];西北工业大学;2005年
3 宿智娟;MEMS宽带毫米波天线阵列研究[D];上海交通大学;2010年
4 付宇辉;基于MEMS航位推算系统的设计与实现[D];哈尔滨工程大学;2010年
5 曾昊骋;MEMS开关与频率可重构天线的研究与设计[D];电子科技大学;2010年
6 华晨辉;MEMS超声分离器的二维简正模式的研究及实验分析[D];电子科技大学;2010年
7 赵明锐;基于MEMS硅基底L波段微带天线的研究与设计[D];电子科技大学;2010年
8 孟丽娜;基于MEMS的微驱动器研制及其特性研究[D];黑龙江大学;2005年
9 苑海静;船用MEMS航姿测量系统算法研究与实现[D];哈尔滨工程大学;2010年
10 牛凯;4×4MEMS光开关阵列的设计与实验研究[D];清华大学;2004年
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