基于鍵合圖的微機(jī)電系統(tǒng)(MEMS)設(shè)計(jì)建模.pdf

1、微機(jī)電系統(tǒng)（Microelectromechanical Systems，MEMS）設(shè)計(jì)的主要目的是把微電子、微傳感器和微致動(dòng)器融合到一起，組成一個(gè)微型裝置。隨著微機(jī)電系統(tǒng)技術(shù)的逐漸成熟，越來越多的MEMS 器件或相關(guān)產(chǎn)品已經(jīng)進(jìn)入市場(chǎng)。所以降低制作成本、縮短研制周期、提高產(chǎn)品的可靠性已經(jīng)成為當(dāng)務(wù)之急；另一方面由于其尺寸效應(yīng)的影響，在微尺度下的設(shè)計(jì)不能直接套用傳統(tǒng)的設(shè)計(jì)理論及方法，因此迫切需要提出一種有效的設(shè)計(jì)建模方法。 本課題研

2、究鍵合圖的建模方法，鍵合圖法是機(jī)電一體化系統(tǒng)建模的有效工具，將該方法用于多能量耦合的微機(jī)電系統(tǒng)建模，通過阻性變換、容性變換及慣性變換產(chǎn)生微機(jī)電系統(tǒng)多方案。 本論文主要包括如下五個(gè)方面工作： 1. 論述了國內(nèi)外微機(jī)電系統(tǒng)發(fā)展概況，其設(shè)計(jì)建模是當(dāng)前MEMS 面臨的主要困難之一，尤其對(duì)微機(jī)電系統(tǒng)設(shè)計(jì)建模仿真的研究現(xiàn)狀進(jìn)行了比較深入的描述； 2. 對(duì)本課題相關(guān)的功率鍵合圖理論的產(chǎn)生、發(fā)展及研究現(xiàn)狀做了重點(diǎn)介紹，研究了鍵合

3、圖建模的過程及步驟，根據(jù)基本鍵合圖元構(gòu)建MEMS建模的基本框架，建立鍵合圖模型并完成狀態(tài)方程轉(zhuǎn)換； 3. 將鍵合圖理論用于微型元件庫的建立，建立了一通口元件、二通口元件及多通口元件，并對(duì)這些微元件進(jìn)行分類，給出了這些微元件的原型示意圖和鍵合圖模型，以便于設(shè)計(jì)過程中的調(diào)用； 4. 研究微機(jī)電系統(tǒng)（MEMS）的微元件特性，構(gòu)建鍵合圖的一通口元件、二通口元件及多通口元件與微機(jī)電系統(tǒng)元件的對(duì)應(yīng)關(guān)系，建立匹配規(guī)則庫、組裝規(guī)則庫及推