文档介绍：⑧基于实体模型的表面微加工器件设计与评价研究申请浙江大学博士学位论文‘浙江大学国家重点实验室者:李建华指导教师:高曙明研究员业:计算机科学与技术浙江大学计算机科学与技术学院年作专
摘要提出一个基于实体模型的表面微加工器件设计与评价框架,实现从实体模型到包含制造数据的工艺模型的转化。在该框架中,实体模型到工艺提出基于实体模型的表面微加工器件工艺层建模方法,实现实体模型到工艺层模型的转化。首先给出了针对表面微加工工艺的工艺特征定义与提出表面微加工器件工艺层模型的可制造性评价方法,实现面向传统⒒缦低器件设计模式是面向制造的模式,己无法满足日益复杂的器件设计,研究新的设计方法已经势在必行。针对表面微加工工艺,本文提出了基于实体模型的器件设计与评价模式、框架以及相关的方法。利用本文所提出的方法,设计人员可以直接使用传统的机械ぞ呱杓破骷氖堤迥P停蠡谑堤迥P产生包括掩模和工序在内的制造数据,从而使设计人员能够在器件设计时更集中于结构和功能设计,使低衬芄桓行У刂С指丛悠骷设计和创新设计。论文的主要工作包括以下几个方面:模型的转化分为两步:基于实体模型生成工艺层模型;基于工艺层模型生成掩模和工序。分类,提出了相应的工艺特征自动识别算法;接着提出了基于工艺特征的工艺层模型自动生成方法;最后,针对同材料多层腐蚀,给出了一种工艺层模型的修正算法。制造的设计。从可释放性、工步可制造性、沉积可制造性、上下可结合性和腐蚀可制造性等方面分析了产生可制造问题的原因并给出了相应的可制造性评价方法。基于可制造性评价结果,进一步提出了一种生成修改建议的方法。提出基于工艺层模型的掩模综合和验证方法。首先通过工艺层模型生成初始掩模和工序,再依据初始掩模之间的关系与同材料多层腐蚀的属性生成同材料多层腐蚀的掩模与工序,最后基于材料属性对所生成的掩模和工序进行模拟验证。基于以上研究成果,论文实现一个基于实体模型的表面微加工器件设计与评价原型系统.,并使用该系统对微马达、微驱动器和微铰链等器件进行设计与评价,验证本文的学术思想与原型系统的正确性。关键词:,计算机辅助设计,实体模型,工艺特征,工艺特征模型,工艺层模型,可制造性评价,掩模综合,掩模验证,表面微加工工艺浙江大学博士学位论文:基于实体模型的表面微加工器件设计与评价研究
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笫滦髀研究背景技术内容提要际跤胂低车认喙乇尘知识,然后综述计算机辅助器件设计的相关研究,指出现有计算机辅助器件设计存在的一些问题,最后提出本文的研究目标和研究内容。首先介绍技术、际跻约癕次⒒缦低是指采用微加工技术制作的包括微传感器、微致动葱器、微能源等微机械部分和处理信号的电子集成线路部分组成的微型器件与装置:::石庚辰;王立鼎S捎诩闪舜ǜ衅鳌⒅露鞯绕骷和装置,可根据微电子电路信息的指令控制致动器实现机械操作,也可利用传感器接受外部信息,将转换出来的信号导入电路后处理放大,再经致动器变为机械操作,执行命令。总而言之,是一种获取、处理信息和执行机械操作的集成系统。研究的基础理论、设计、材料、加工、检测和应用的学科叫做技术。与传统机电系统相比,的主要特征是微型化和系统集成性『丁衡高:温诗铸N⑿突唤鍪墙饩鑫⒐奂际跷侍獾挠行揪叮夷芄淮造出具有新功能的装置。微型化的程度决定于在实现低成本的前提下有可能创造出来具有新功能器件的特征尺寸。大体上可以说,具有微米量级的特征尺寸与毫米量级的器件尺寸。系统集成性表现为是由微机械与微电子统一组成的装置,该装置由微电子控制微机械动作,而在控制系统中设有微传感器获取和提供信息。由于的微型化和系统集成性等特性,一般具有以下特点:批量制造。利用硅微加工工艺在一片硅片上可以同时制造成百上千个微型机电装置或完整的。批量制造可大大降低生产成本。能耗低、灵敏度高及工作效率高。系统和器件所消耗的能量远远小于传统机电系统。由于器件惯性小,因而具有较高的灵敏度、测量精度和响应速度。同时由于的集成性,不存在信号延迟等问题,工作效率高。功能特殊性。微型化和系统集成化的特点,使得器件浙江大学博士学位论文:基于实体模型的表面微加工器件设计与评价研究.
可以在许多特殊场合发挥自己的功能。例如在医学领域,微米级的静电机可进入人的血管,执行清通血管阻塞工作。多学科交叉。涉及电子、机械、材料、制造、信息与自动控制、物理、化学和生物等多种学科,并集成了这些学科的许多尖端成果技术。技术最早可追溯到二十世纪五十年代末期『孙立宁;王亚珍;周兆英辏拦锢硌Ъ摇⑴。年,美国加州大学分校发明了基于表面牺牲层技术的微马达,世界各国兴起了对研究的热潮。年,美国