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1、（1）项目背景MEMS设计技术是MEMS产业的重要支撑技术，国内MEMS产业的发展壮大必须依托国产的MEMS设计工具。美国、法国、日本、瑞士等工业技术强国都正在大力研发其自主知识产权的MEMS设计工具以形成技术和产业化的突破。独立的MEMS设计工具-美国COVENTOR/INTELLISUITE公司、法国MEMSCAP（将商用工具连接）,L-EDIT/TANNERIC版图设计工具,ANSYS场分析工具,SPICE系统级分析工具,MEMS设计模型库开发与工具集成技术,MEMS设计模型库开发与工具集成技术,“十五”，开展了MEMS加工工艺模拟IP库、系统级多端口三维组件库等关键点的研究，经工具集成
2、，初步形成了MEMS设计工具，具有较好的技术积累。但采用国外常微分方程求解器、偏微分方程求解器软件产品，不利于商业化和推广，IP库种类有限、一致性、计划性较差。“十一五”，对全国产MEMS设计工具开发的几个关键要素，进行了合理有序的安排和规划。分别进行了MEMS设计工具的架构设计（06探索）、仿真支撑平台开发（07目标）、设计工具集成（08目标）三个阶段。进展顺利，将形成具有自主知识产权的MEMS设计工具。但目前的设计工具对当前国内一些优秀的工艺模拟IP库、封装IP库尚未进行集成，仍需进一步扩大设计工具支持仿真的类型和能力。,针对当前MEMS设计工具研发中存在的问题，集成国内优势单位的仿真IP
3、库，以扩大MEMS设计工具的支持范围和设计能力，时机比较成熟。,MEMS设计模型库开发与工具集成技术,依据国产仿真支撑平台，结合国内MEMS标准工艺线及MEMS企业的典型元器件开发进行MEMS系统级、器件级和工艺级设计IP库的开发，进而进行工具集成，形成一套完整的国产MEMS设计工具。,(2)研究目标,MEMS设计模型库开发与工具集成技术,(3)主要研究内容,研究内容之一：集成设计工具系统集成结构和接口定义、三维可视化、针对国内主要工艺线的工艺参数库、材料参数库、版图等。结合MEMS设计IP库、对数据库、流程设计及框架结构进行集成，形成MEMS设计工具。,MEMS设计模型库开发与工具集成技术,
4、研究内容之二：系统级仿真平台 以华大电子ZeniVerilog软件为基础仿真支撑平台，重点研究建立机电、光学、射频、流体和微转子系统的MEMS系统级组件库及系统级组件模型自主定义与扩展方法；研究建立系统级图形化建模平台及系统级模型编译器，实现模型的网表生成；研究模拟信号求解算法及数模混合信号同步求解算法，构建相应的求解器，使其支持系统级静态、频域、时域、变参数等常用仿真。,MEMS设计模型库开发与工具集成技术,研究内容之三：器件级仿真平台 以飞箭FEPG软件为基础平台，建立MEMS器件的动力学控制方程，开发常用MEMS有限元形函数，构建支持器件建模的有限元前处理器；开发静电、热、电磁、流体等单
5、能量域求解器及机电耦合、流固耦合等多域耦合求解器，实现MEMS的多域耦合仿真；研究开发器件级有限元求解后处理器，实现仿真结果的动态可视化。,MEMS设计模型库开发与工具集成技术,研究内容之四：工艺级仿真平台 利用国产工艺设计平台，结合国内标准工艺线，建立全线的单步工艺及整体工艺仿真IP库，包括腐蚀和刻蚀工艺、键合工艺、表面工艺等工艺模拟IP库，以及工艺流程设计工具和工艺规则检查库，在此基础上，研究工艺过程动态可视化技术及任意版图区域的实时三维显示技术，进行快速直观的三维设计，以减少设计缺陷。,MEMS设计模型库开发与工具集成技术,刻蚀/腐蚀工艺库,键合/封装工艺库,表面工艺库,研究内容之五：器
6、件验证5-6种具有代表性的MEMS器件在本项目中得到验证并形成小批量生产。电容式器件：压力传感器等压阻类器件：加速度计等光电类器件：光栅等,MEMS设计模型库开发与工具集成技术,集成化设计工具：包含MEMS系统级、器件级和工艺级设计功能的一套完整的国产MEMS设计工具，仿真的速度和精度上达到国际商用软件水平。系统级仿真平台：能够独立运行的国产系统级仿真支撑平台，具有静态、频域、时域、变参数等常用系统级仿真功能。器件级仿真平台：能够独立运行的国产器件级有限元建模与仿真平台，具有静电-结构耦合、模态分析、封装、热分析、流场分析、电磁分析等仿真功能。工艺级仿真平台：能够独立运行的基于国产工艺设计和版
7、图编辑平台，具有刻蚀、腐蚀、键合、表面工艺等工艺模型库，能够结合主要国内标准工艺线可进行几种标准工艺的模拟仿真和工艺设计。器件验证：5-6种有代表性的压阻、电容、光电类国产MEMS器件在本项目中得到验证并形成小批量生产。产业化推广指标：可以形成一套完整的集成化设计工具和三个能够独立运行的仿真平台，小批量销售给国内外的MEMS研发单位和企业。,MEMS设计模型库开发与工具集成技术,（4）考核指标,经费预算：设立1个课题，经费概算2500万元，其中国拨2000万元。申请方式：公开发布指南 优势单位：西北工业大学、北京大学、东南大学、哈尔滨工业大学、上海交通大学、西北工业研究院、江苏英特神斯公司、清华大学、大连理工大学、西安交通大学等,（5）项目经费预算、组织实施与承担单位建议,MEMS设计模型库开发与工具集成技术,
