MEMS器件可靠性分析設(shè)計(jì)軟件的開發(fā).pdf

1、隨著MEMS技術(shù)研究的日益深入，MEMS產(chǎn)品已經(jīng)逐漸進(jìn)入消費(fèi)電子、汽車、通信、生物醫(yī)療、航天、國(guó)防等各大應(yīng)用領(lǐng)域，而MEMS的可靠性問題也隨之變得越來(lái)越突出，已經(jīng)成為制約MEMS產(chǎn)業(yè)進(jìn)一步發(fā)展的重要因素。與傳統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)研究方法相比，可靠性設(shè)計(jì)在產(chǎn)品的設(shè)計(jì)之初就考慮可靠性因素，能有效縮短產(chǎn)品研發(fā)周期，降低產(chǎn)品成本。然而，這種系統(tǒng)化的方法縱貫產(chǎn)品開發(fā)的整個(gè)過程，涉及到MEMS器件從設(shè)計(jì)到測(cè)試眾多的方面，而針對(duì)可靠性進(jìn)行建模，并使用解析、FEM

2、等方法仿真，是其中十分關(guān)鍵的一項(xiàng)工作。本文為這一過程引入了計(jì)算機(jī)輔助分析，開發(fā)了針對(duì)MEMS器件可靠性建模與仿真的輔助分析軟件，以期為MEMS的可靠性設(shè)計(jì)提供一個(gè)輔助工具，減輕相關(guān)工作的負(fù)擔(dān)，提高工作效率。 該軟件以MEMS器件可靠性相關(guān)研究為理論基礎(chǔ)，針對(duì)MEMS器件中最常用的可復(fù)用結(jié)構(gòu)，對(duì)其在多種環(huán)境載荷下的動(dòng)態(tài)響應(yīng)進(jìn)行計(jì)算，并進(jìn)一步對(duì)由此引起的斷裂、粘附等可靠性問題進(jìn)行輔助分析，預(yù)測(cè)失效概率與可靠度，該軟件同時(shí)也能分析由于

3、封裝引入的應(yīng)力、應(yīng)變，以便進(jìn)一步評(píng)估封裝對(duì)MEMS器件性能的影響。論文中以Visual C++為主要開發(fā)工具，進(jìn)行了用戶圖形界面與主框架的設(shè)計(jì)，并借助與MATLAB的混合編程技術(shù)進(jìn)行科學(xué)計(jì)算以及數(shù)據(jù)可視化，充分利用二者的優(yōu)勢(shì)。 本文中還提出了基于工藝模擬的斷裂失效概率計(jì)算方法，充分考慮了非理想形貌對(duì)失效概率的影響，使得預(yù)測(cè)結(jié)果更加準(zhǔn)確。并利用APDL語(yǔ)言對(duì)ANSYS進(jìn)行二次封裝，采用VC++開發(fā)了相關(guān)計(jì)算模塊，將工藝模擬工具和有