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電氣工程領域MEMS技術4個產品類別

發布時間:2020/11/10 12:32:11 訪問次數:1912

MEMS工藝源自光刻微電子工藝,所以人們很自然會考慮用IC設計工具來創建MEMS器件的掩膜。IC設計與MEMS設計之間存在著根本的區別,從版圖特性、驗證或仿真類型,到最重要的構造問題。

對象尺寸在數量級上的差異會導致一個常犯的錯誤。兩個對象在顯示屏上看起來可能是連接在一起的,但實際上它們可能是由柵格點隔開的。這種錯誤若在出帶時沒有發現,將會造成慘重損失。能夠處理曲線和多邊形的DRC則可以避免這些錯誤。

當MEMS設計包含大量的曲線對象(curved object)時,使用IC CAD工具會引發一些有趣的問題。

像電磁激勵器這樣的器件需要能繪制精確曲線的版圖工具。管理這類數據可能會降低繪圖操作的速度。處理曲線和多邊形需要合適的繪圖指令以及精確的幾何定位工具,以準確捕捉中點、半徑和角。

在電氣工程領域,MEMS技術已被分為四個產品類別:

音訊:在音頻領域,我們有MEMS麥克風和MEMS揚聲器。下圖傳達了MEMS麥克風的基本特性。

感測器:傳感器是MEMS技術的主要應用。有MEMS陀螺儀,傾角儀,加速度計,流量傳感器,氣體傳感器,壓力傳感器和磁場傳感器。

開關:在我看來,電控開關是MEMS技術特別有趣的應用。我在本文中介紹過的ADGM1004易于控制,可在0Hz至10GHz以上的信號頻率下工作,在關斷狀態下的泄漏電流小于1nA,提供的驅動壽命至少為一個十億個周期。

震蕩器:將微機械諧振器與激勵電路和維持電路相結合會產生MEMS振蕩器。如果您想研究實際的MEMS組件,SiTime的SiT2024BMEMS振蕩器。


與制造緊密聯系的是工藝特征和工件(arTIfact)。設計師可以直接在CAD工具中對它們做一些修正補償。MEMS是在版圖設計階段預備掩膜數據的。在L-Edit版圖編輯器里,所有關于復雜多邊形(如弧、園及類似圖形)的運算都能在一個簡單的步驟中完成。在一些CAD工具中,這避免了很耗時的對各個對象逐一拷貝、粘貼和縮放的操作。

MEMS設計師應特別注意那些大型的多邊形,因為在為了滿足GDSII要求對曲線對象進行多邊形化時,最終產生的多邊形往往具有大量的點。掩膜公司一般只允許一個多邊形有200個點。L-Edit能檢測這些多邊形,并在GDSII 輸出流上自動把它們分解成更小的多邊形。

MEMS工藝往往是其專有的知識產權,而且在材料選擇、層次順序等方面是獨特的。實際上,現在只有很少的標準工藝。這使得版圖驗證很困難,而那些初創的MEMS公司又很少有能力進行自動化的版圖與原理圖對比(LVS)檢查。


(素材來源:eepw.如涉版權請聯系刪除。特別感謝)



MEMS工藝源自光刻微電子工藝,所以人們很自然會考慮用IC設計工具來創建MEMS器件的掩膜。IC設計與MEMS設計之間存在著根本的區別,從版圖特性、驗證或仿真類型,到最重要的構造問題。

對象尺寸在數量級上的差異會導致一個常犯的錯誤。兩個對象在顯示屏上看起來可能是連接在一起的,但實際上它們可能是由柵格點隔開的。這種錯誤若在出帶時沒有發現,將會造成慘重損失。能夠處理曲線和多邊形的DRC則可以避免這些錯誤。

當MEMS設計包含大量的曲線對象(curved object)時,使用IC CAD工具會引發一些有趣的問題。

像電磁激勵器這樣的器件需要能繪制精確曲線的版圖工具。管理這類數據可能會降低繪圖操作的速度。處理曲線和多邊形需要合適的繪圖指令以及精確的幾何定位工具,以準確捕捉中點、半徑和角。

在電氣工程領域,MEMS技術已被分為四個產品類別:

音訊:在音頻領域,我們有MEMS麥克風和MEMS揚聲器。下圖傳達了MEMS麥克風的基本特性。

感測器:傳感器是MEMS技術的主要應用。有MEMS陀螺儀,傾角儀,加速度計,流量傳感器,氣體傳感器,壓力傳感器和磁場傳感器。

開關:在我看來,電控開關是MEMS技術特別有趣的應用。我在本文中介紹過的ADGM1004易于控制,可在0Hz至10GHz以上的信號頻率下工作,在關斷狀態下的泄漏電流小于1nA,提供的驅動壽命至少為一個十億個周期。

震蕩器:將微機械諧振器與激勵電路和維持電路相結合會產生MEMS振蕩器。如果您想研究實際的MEMS組件,SiTime的SiT2024BMEMS振蕩器。


與制造緊密聯系的是工藝特征和工件(arTIfact)。設計師可以直接在CAD工具中對它們做一些修正補償。MEMS是在版圖設計階段預備掩膜數據的。在L-Edit版圖編輯器里,所有關于復雜多邊形(如弧、園及類似圖形)的運算都能在一個簡單的步驟中完成。在一些CAD工具中,這避免了很耗時的對各個對象逐一拷貝、粘貼和縮放的操作。

MEMS設計師應特別注意那些大型的多邊形,因為在為了滿足GDSII要求對曲線對象進行多邊形化時,最終產生的多邊形往往具有大量的點。掩膜公司一般只允許一個多邊形有200個點。L-Edit能檢測這些多邊形,并在GDSII 輸出流上自動把它們分解成更小的多邊形。

MEMS工藝往往是其專有的知識產權,而且在材料選擇、層次順序等方面是獨特的。實際上,現在只有很少的標準工藝。這使得版圖驗證很困難,而那些初創的MEMS公司又很少有能力進行自動化的版圖與原理圖對比(LVS)檢查。


(素材來源:eepw.如涉版權請聯系刪除。特別感謝)



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