MEMS结构的实体建模和分析

副标题#e#    1.3D可视化
   
    3D可视化可以让MEMS设计师对设计意图、正确的实施方法、碰撞检测和封装层叠的预装件检验一目了然。促进了企业内部及外部的沟通，帮助设计人员在设计早期看到明晰、精确的零件图和装配图，这不仅能让MEMS设计师更好地向同事解释设计意图。而且可以通过展示3D特性为学术演讲、融资等工作带来方便。
   
    SolidWorks为设计师提供了真正的实体建模功能其中，SolidWorks Office Professional包含PhotoWorks, SolidWorks Animator和3D InstantWebsite软件，提供了照片级的效果图、丰富的动画和基于Web的完整设计展示。SolidWorks利用动态装配运动和碰撞检测功能实现零部件的干涉和特定间隙的检查。物理仿真通过展示网格化的零件和其在装配中的运转进一步进行运动检测。这种方式打破了表面微加工的设计惯例，确保了初始过程中的正确蚀刻和零件分离。
   
    2.亚微米特性定义
   
    SolidWorks实体建模软件使MEMS设计师可进行亚微米级的设计。事实上，用户能够在适当的微米级、纳米级甚至是埃级上进行设计。这种亚微米定义能力意味着利用SolidWorks特有的实体建模能力，能够将某些类型的格栅完全描述为立体模型。图1为用SolidWorks设计的齿轮，其厚度为10微米，直径为l20微米。每个齿的宽度是0.4微米，长度是10微米，蚀刻厚度为0.5微米。
   

    3.阵列以及阵列的建立
   
    SolidWorks允许对特征进行阵列，这节省了设计师的时间并简化了模型的构建。凸台和切口是两个能够在一个零件里阵列的特征。阵列可以通过直线、矩形或者通过曲线来定义。SolidWorks允许在装配体里采用阵列，也可定义阵列的阵列，支持线性阵列的圆周阵列，也支持圆周阵列的线性阵列。事实上，阵列的定义和阵列的阵列的定义是相互独立的，其中任何一种定义都可以通过直线、圆周和曲线几何图形完成。图2为每个齿轮含一个孔和切口的阵列。这种齿轮的辐射阵列如图左所示，它们的矩形阵列如图右所示，这样定义的阵列蚀刻起来比较容易。
   

    4.配工管理
   
    配置管理是指在单一文件或文档中控制设计变化，它可用于元件或装配件，也可用于制图，如掩膜制图等。配置管理能用较短的时间和较少的花费在单一文件中生成零件、装配件和工程图的多个版本。SolidWorks提供多层配置，用以优化配置的功用、组织和效率。
   
    SolidWorks配置管理功能在为众多需求生成多种设计时，可以获得最大的灵活性，同时，可以很方便地从以前的设计中产生新的配置文件，通过数据重用加快开发速度，以适应市场的需求。
   
    配置管理可创建多种不同版本的MEMS结构。该结构可以随着尺寸的增加而自动加大表面特征尺寸和蚀刻深度。用户可以在单个的SoIidWorks模型文件中对不同版本的MEMS设计实现简易的控制。
   
    通过打开或关掉一个部件或装配件的配置，对不同设计要求的"What if"情景进行迅速浏览。此外，SolidWorks配置管理包括表面微加工和LIGA等多级处理的元件。通过使用单一零件的多个配置文件能很容易地生成相应的文件。如需要反映一个单独的版本或处理过程的状态，配置管理技术可对此产生一个单独的版本。这些版本可帮助用户比较设计方案，跟踪预期的性能，逐步展开工艺计划。