MEMS器件可靠性分析設(shè)計軟件的開發(fā).pdf

1、隨著MEMS技術(shù)研究的日益深入，MEMS產(chǎn)品已經(jīng)逐漸進入消費電子、汽車、通信、生物醫(yī)療、航天、國防等各大應(yīng)用領(lǐng)域，而MEMS的可靠性問題也隨之變得越來越突出，已經(jīng)成為制約MEMS產(chǎn)業(yè)進一步發(fā)展的重要因素。與傳統(tǒng)的實驗研究方法相比，可靠性設(shè)計在產(chǎn)品的設(shè)計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)的整個過程，涉及到MEMS器件從設(shè)計到測試眾多的方面，而針對可靠性進行建模，并使用解析、FEM

2、等方法仿真，是其中十分關(guān)鍵的一項工作。本文為這一過程引入了計算機輔助分析，開發(fā)了針對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)計提供一個輔助工具，減輕相關(guān)工作的負擔(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MEMS器件中最常用的可復(fù)用結(jié)構(gòu)，對其在多種環(huán)境載荷下的動態(tài)響應(yīng)進行計算，并進一步對由此引起的斷裂、粘附等可靠性問題進行輔助分析，預(yù)測失效概率與可靠度，該軟件同時也能分析由于

3、封裝引入的應(yīng)力、應(yīng)變，以便進一步評估封裝對MEMS器件性能的影響。論文中以Visual C++為主要開發(fā)工具，進行了用戶圖形界面與主框架的設(shè)計，并借助與MATLAB的混合編程技術(shù)進行科學(xué)計算以及數(shù)據(jù)可視化，充分利用二者的優(yōu)勢。 本文中還提出了基于工藝模擬的斷裂失效概率計算方法，充分考慮了非理想形貌對失效概率的影響，使得預(yù)測結(jié)果更加準確。并利用APDL語言對ANSYS進行二次封裝，采用VC++開發(fā)了相關(guān)計算模塊，將工藝模擬工具和有