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工艺仿真

封装有限元模拟

结构设计

2023-12-01 浏览量:

Mems器件级及系统级仿真设计,基于coventor专业仿真平台,完成mems芯片设计仿真工作,仿真平台优势如下:

1 能根据工艺流程、材料属性及GDS版图一键式生成三维模型。模型更符合实际工况。

2 针对mems芯片结构在mems+中有自己的元件库。建模更加方便准确。

3 相比其它CAE软件,coventor针对mems复杂的多物理场有特定的求解器。比如阻尼、压电、压阻、机电耦合分析等。

4 mems+仿真速度特别快,是普通CAE软件计算速度的100倍。

5 coventor能提供接口与matlab/simulink、Cadence做协同仿真。

6 mems+建立的模型是ROM降阶模型,导入到matlab/simulink、Cadence做协同仿真时提高了计算效率。

7 能实现mems芯片全流程自动化仿真,大大降低了产品上市时间。

惯性器件设计仿真服务-陀螺仪

MEMS+模态仿真

对微陀螺仪Compact FEA模型进行模态分析,得到各阶频率值及各阶振型。


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(1)感应模态                            (2)感应模态


MEMS+ DC扫描求Pull-in电压

对微陀螺仪的检测电极施加DC电压,并进行DC扫描,求解不同DC电压下的位移曲线,最终得到Pull-in电压。


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Pull-in曲线


在MEMS+中可查看3D结果,直观显示Pull-in过程。


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MEMS+与MATLAB协同AC仿真

对微陀螺仪进行谐响应分析,得到频域下的幅值、相位曲线。 


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MEMS+与MATLAB协同瞬态仿真

分析微陀螺仪在角速度载荷下的瞬态相应。


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Coventorware阻尼分析


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Coventorware谐响应分析


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         仅驱动力作用下的位移响应                    科氏力作用下的位移响应


惯性器件设计仿真服务-加速度计

模态仿真 


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加速度计线性度仿真

用CoventorWare和MEMS+均可得到不同的加速度载荷下集总质量块的位移及归一化电容值,从而得到加速度计的线性度。 


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质量块位移Vs.加速度                       &电容值Vs.加速度 


阻尼分析

采用CoventorWare的Stokes Solver计算加速度传感器模型中的气体阻尼系数。



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频率响应

采用MEMS+进行谐响应仿真得到加速度计的频率响应。加速度传感器的谐振频率为9.58KHz,阻尼比为13.3%。


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灵敏度分析


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MEMS+ cadence virtuoso协同仿真


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灵敏度分析


噪声分析

采用MEMS+与cadence virtuoso协同仿真进行噪声分析。在加速度计MEMS+模型中加入因气体阻尼产生的Johnson-Nyquist噪声,然后与cadence virtuoso协同进行噪声分析。


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MEMS+与cadence virtuoso协同进行噪声分析


闭环控制协同仿真



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MEMS+仿真值与测试值对比


MEMS封装效应的分析

加速度传感器与封装模型一起进行有限元分析,分析结果导入MEMS+分析,得到温度对加速度传感器零位偏移的影响。


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