（1）項目背景MEMS設計技術是MEMS產(chǎn)業(yè)的重要支撐技術，國內(nèi)MEMS產(chǎn)業(yè)的發(fā)展壯大必須依托國產(chǎn)的MEMS設計工具。美國、法國、日本、瑞士等工業(yè)技術強國都正在大力研發(fā)其自主知識產(chǎn)權(quán)的MEMS設計工具以形成技術和產(chǎn)業(yè)化的突破。獨立的MEMS設計工具--美國COVENTOR/INTELLISUITE公司、法國MEMSCAP（將商用工具連接）AutoBuilderAutoMesher3-DSolversVisualizer&Sim.Mgr.SimulationProcessEditorMat.DatabaseLayoutEditor2-DDesignKitOthertoolsAutoMMMacro-ModelExtractionMemSysSystemModelingL-EDIT/TANNERIC版圖設計工具ANSYS場分析工具SPICE系統(tǒng)級分析工具MEMS設計模型庫開發(fā)與工具集成技術第1頁，共12頁。MEMS設計模型庫開發(fā)與工具集成技術“十五”，開展了MEMS加工工藝模擬IP庫、系統(tǒng)級多端口三維組件庫等關鍵點的研究，經(jīng)工具集成，初步形成了MEMS設計工具，具有較好的技術積累。但采用國外常微分方程求解器、偏微分方程求解器軟件產(chǎn)品，不利于商業(yè)化和推廣，

IP庫種類有限、一致性、計劃性較差?！笆晃濉保瑢θ珖a(chǎn)MEMS設計工具開發(fā)的幾個關鍵要素，進行了合理有序的安排和規(guī)劃。分別進行了MEMS設計工具的架構(gòu)設計（06探索）、仿真支撐平臺開發(fā)（07目標）、設計工具集成（08目標）三個階段。進展順利，將形成具有自主知識產(chǎn)權(quán)的MEMS設計工具。但目前的設計工具對當前國內(nèi)一些優(yōu)秀的工藝模擬IP庫、封裝IP庫尚未進行集成，仍需進一步擴大設計工具支持仿真的類型和能力。針對當前MEMS設計工具研發(fā)中存在的問題，集成國內(nèi)優(yōu)勢單位的仿真IP庫，以擴大MEMS設計工具的支持范圍和設計能力，時機比較成熟。第2頁，共12頁。MEMS設計模型庫開發(fā)與工具集成技術依據(jù)國產(chǎn)仿真支撐平臺，結(jié)合國內(nèi)MEMS標準工藝線及MEMS企業(yè)的典型元器件開發(fā)進行MEMS系統(tǒng)級、器件級和工藝級設計IP庫的開發(fā)，進而進行工具集成，形成一套完整的國產(chǎn)MEMS設計工具。(2)研究目標第3頁，共12頁。系統(tǒng)級仿真平臺器件級仿真平臺光機電耦合微納耦合電磁耦合流固耦合腐蝕刻蝕表面工藝鍵合工藝壓阻類器件電容類器件光電類器件器件驗證光機電組件微流體組件射頻組件微轉(zhuǎn)子系統(tǒng)工藝級仿真平臺集成設計工具工藝設計三維可視化軟件系統(tǒng)結(jié)構(gòu)設計工藝參數(shù)庫版圖設計工具熱電組件材料參數(shù)庫MEMS設計模型庫開發(fā)與工具集成技術(3)主要研究內(nèi)容第4頁，共12頁。研究內(nèi)容之一：集成設計工具系統(tǒng)集成結(jié)構(gòu)和接口定義、三維可視化、針對國內(nèi)主要工藝線的工藝參數(shù)庫、材料參數(shù)庫、版圖等。結(jié)合MEMS設計IP庫、對數(shù)據(jù)庫、流程設計及框架結(jié)構(gòu)進行集成，形成MEMS設計工具。MEMS設計模型庫開發(fā)與工具集成技術第5頁，共12頁。研究內(nèi)容之二：系統(tǒng)級仿真平臺

以華大電子ZeniVerilog軟件為基礎仿真支撐平臺，重點研究建立機電、光學、射頻、流體和微轉(zhuǎn)子系統(tǒng)的MEMS系統(tǒng)級組件庫及系統(tǒng)級組件模型自主定義與擴展方法；研究建立系統(tǒng)級圖形化建模平臺及系統(tǒng)級模型編譯器，實現(xiàn)模型的網(wǎng)表生成；研究模擬信號求解算法及數(shù)模混合信號同步求解算法，構(gòu)建相應的求解器，使其支持系統(tǒng)級靜態(tài)、頻域、時域、變參數(shù)等常用仿真。MEMS設計模型庫開發(fā)與工具集成技術第6頁，共12頁。研究內(nèi)容之三：器件級仿真平臺

以飛箭FEPG軟件為基礎平臺，建立MEMS器件的動力學控制方程，開發(fā)常用MEMS有限元形函數(shù)，構(gòu)建支持器件建模的有限元前處理器；開發(fā)靜電、熱、電磁、流體等單能量域求解器及機電耦合、流固耦合等多域耦合求解器，實現(xiàn)MEMS的多域耦合仿真；研究開發(fā)器件級有限元求解后處理器，實現(xiàn)仿真結(jié)果的動態(tài)可視化。MEMS設計模型庫開發(fā)與工具集成技術第7頁，共12頁。研究內(nèi)容之四：工藝級仿真平臺

利用國產(chǎn)工藝設計平臺，結(jié)合國內(nèi)標準工藝線，建立全線的單步工藝及整體工藝仿真IP庫，包括腐蝕和刻蝕工藝、鍵合工藝、表面工藝等工藝模擬IP庫，以及工藝流程設計工具和工藝規(guī)則檢查庫，在此基礎上，研究工藝過程動態(tài)可視化技術及任意版圖區(qū)域的實時三維顯示技術，進行快速直觀的三維設計，以減少設計缺陷。MEMS設計模型庫開發(fā)與工具集成技術刻蝕/腐蝕工藝庫鍵合/封裝工藝庫表面工藝庫第8頁，共12頁。研究內(nèi)容之五：器件驗證5-6種具有代表性的MEMS器件在本項目中得到驗證并形成小批量生產(chǎn)。電容式器件：壓力傳感器等壓阻類器件：加速度計等光電類器件：光柵等

MEMS設計模型庫開發(fā)與工具集成技術系統(tǒng)級仿真平臺器件級仿真平臺壓阻類器件電容類器件光電類器件器件驗證工藝級仿真平臺集成設計工具設計驗證第9頁，共12頁。集成化設計工具：包含MEMS系統(tǒng)級、器件級和工藝級設計功能的一套完整的國產(chǎn)MEMS設計工具，仿真的速度和精度上達到國際商用軟件水平。系統(tǒng)級仿真平臺：能夠獨立運行的國產(chǎn)系統(tǒng)級仿真支撐平臺，具有靜態(tài)、頻域、時域、變參數(shù)等常用系統(tǒng)級仿真功能。器件級仿真平臺：能夠獨立運行的國產(chǎn)器件級有限元建模與仿真平臺，具有靜電-結(jié)構(gòu)耦合、模態(tài)分析、封裝、熱分析、流場分析、電磁分析等仿真功能。工藝級仿真平臺：能夠獨立運行的基于國產(chǎn)工藝設計和版圖編輯平臺，具有刻蝕、腐蝕、鍵合、表面工藝等工藝模型庫，能夠結(jié)合主要國內(nèi)標準工藝線可進行幾種標準工藝的模擬仿真和工藝設計。器件驗證：5-6種有代表性的壓阻、電容、光電類國產(chǎn)MEMS器件在本項目中得到驗證并形成小批量生產(chǎn)。產(chǎn)業(yè)化推廣指標：可以形成一套完整的集成化設計工具和三個能夠獨立運行的仿真平臺，小批量銷售給國內(nèi)外的MEMS研發(fā)單位和企業(yè)。MEMS設計模型庫開發(fā)與工具集成技術（4）考核指標第10頁，共12頁。經(jīng)費預算：設立1個課題，經(jīng)費概算2500萬元，其中國撥2000萬元。申請方式：公開發(fā)布指南優(yōu)勢單位：西