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MEMS結構的實體建模和分析

時間:2010-06-02 08:00:00 來源:
副標題#e#    1.3D可視化
   
    3D可視化可以讓MEMS設計師對設計意圖、正確的實施方法、碰撞檢測和封裝層疊的預裝件檢驗一目了然。促進了企業內部及外部的溝通,幫助設計人員在設計早期看到明晰、精確的零件圖和裝配圖,這不僅能讓MEMS設計師更好地向同事解釋設計意圖。而且可以通過展示3D特性為學術演講、融資等工作帶來方便。
   
    SolidWorks為設計師提供了真正的實體建模功能其中,SolidWorks Office Professional包含PhotoWorks, SolidWorks Animator和3D InstantWebsite軟件,提供了照片級的效果圖、豐富的動畫和基于Web的完整設計展示。SolidWorks利用動態裝配運動和碰撞檢測功能實現零部件的干涉和特定間隙的檢查。物理仿真通過展示網格化的零件和其在裝配中的運轉進一步進行運動檢測。這種方式打破了表面微加工的設計慣例,確保了初始過程中的正確蝕刻和零件分離。
   
    2.亞微米特性定義
   
    SolidWorks實體建模軟件使MEMS設計師可進行亞微米級的設計。事實上,用戶能夠在適當的微米級、納米級甚至是埃級上進行設計。這種亞微米定義能力意味著利用SolidWorks特有的實體建模能力,能夠將某些類型的格柵完全描述為立體模型。圖1為用SolidWorks設計的齒輪,其厚度為10微米,直徑為l20微米。每個齒的寬度是0.4微米,長度是10微米,蝕刻厚度為0.5微米。
   


    3.陣列以及陣列的建立
   
    SolidWorks允許對特征進行陣列,這節省了設計師的時間并簡化了模型的構建。凸臺和切口是兩個能夠在一個零件里陣列的特征。陣列可以通過直線、矩形或者通過曲線來定義。SolidWorks允許在裝配體里采用陣列,也可定義陣列的陣列,支持線性陣列的圓周陣列,也支持圓周陣列的線性陣列。事實上,陣列的定義和陣列的陣列的定義是相互獨立的,其中任何一種定義都可以通過直線、圓周和曲線幾何圖形完成。圖2為每個齒輪含一個孔和切口的陣列。這種齒輪的輻射陣列如圖左所示,它們的矩形陣列如圖右所示,這樣定義的陣列蝕刻起來比較容易。
   


    4.配工管理
   
    配置管理是指在單一文件或文檔中控制設計變化,它可用于元件或裝配件,也可用于制圖,如掩膜制圖等。配置管理能用較短的時間和較少的花費在單一文件中生成零件、裝配件和工程圖的多個版本。SolidWorks提供多層配置,用以優化配置的功用、組織和效率。
   
    SolidWorks配置管理功能在為眾多需求生成多種設計時,可以獲得最大的靈活性,同時,可以很方便地從以前的設計中產生新的配置文件,通過數據重用加快開發速度,以適應市場的需求。
   
    配置管理可創建多種不同版本的MEMS結構。該結構可以隨著尺寸的增加而自動加大表面特征尺寸和蝕刻深度。用戶可以在單個的SoIidWorks模型文件中對不同版本的MEMS設計實現簡易的控制。
   
    通過打開或關掉一個部件或裝配件的配置,對不同設計要求的"What if"情景進行迅速瀏覽。此外,SolidWorks配置管理包括表面微加工和LIGA等多級處理的元件。通過使用單一零件的多個配置文件能很容易地生成相應的文件。如需要反映一個單獨的版本或處理過程的狀態,配置管理技術可對此產生一個單獨的版本。這些版本可幫助用戶比較設計方案,跟蹤預期的性能,逐步展開工藝計劃。