《微機電系統設計》是2010年10月由科學出版社出版的圖書，作者是盧桂章、趙新、夏建白。
基本介紹
- 書名：微機電系統設計：建模、仿真與可視化
- 作者：盧桂章、趙新、夏建白
- ISBN：9787030292209
- 頁數：278
- 定價：56.00元
- 出版社：科學出版社
- 出版時間：2010-10
- 裝幀：平裝
- 叢書：半導體科學與技術叢書
內容簡介,編輯推薦,作者簡介,圖書目錄,
內容簡介
《微機電系統設計:建模、仿真與可視化》建立了一種微電子機械器件的設計方法，對現有設計系統功能作了一些重要的補充和完善，其基本思路是在設計階段，當版圖和工藝設計完成後，通過建立運動部件的動態模型，進行三維可視化仿真，形成器件在虛擬環境中運行，從而對器件的運動功能進行評測。這種功能主要體現在：套用三維可視化技術得到器件加工後的三維實體模型和進行可加工性驗證；對此實體模型進行動態建模，並進行虛擬運行，以考察其運動性能；建立基於IP庫的設計系統，提供了一種自頂向下和自底向上相結合的設計手段。系統是開放的，各種功能都有延伸發展的空間。
《微機電系統設計:建模、仿真與可視化》可供微電子機械設計人員參考使用，也可作為相關專業高年級本科生和研究生的專業課教材和學習參考書。
編輯推薦
《微機電系統設計:建模、仿真與可視化》可供微電子機械設計人員參考使用，也可作為相關專業高年級本科生和研究生的專業課教材和學習參考書。
作者簡介
盧桂章，廣東省廣州人，1938年1月生。
1960年畢業於北京大學。南開大學教授、博士生導師，信息技術學院院長。863計畫智慧型機器人主題第一、二屆主題專家組專家，第三屆專家組組長。
主要從事控制理論研究，在系統辯識與建模、隨機系統控制及其生產過程控制理論中的套用等方面取得了一系列重要的研究成果，是我國最早將現代理論成功地套用於工業控制的學者之一。1984年，在南開大學創建了"人工智慧與機器人研究室"，開始了機器人學和機器人技術的研究。1985-1986年在美國家洲大學研究機器人控制技術。"七五"期間組織了主題的基礎技術研究，根據國際機器人發展趨勢和國內需求，及時提出了"機器人基礎技術研究綱要"，安排了7個專題並提出主攻方向，這是實現跟蹤國際研究發展、培養一支高水平的研究隊伍的戰略步驟。同時，主持建立了863計畫"機器人控制理論與方法"網點實驗室。在擔任專家組組長期間，提出以機器人套用工程和機器人化機器為主攻方向，把主題的工作重心做了重大調整，把為我國的經濟主戰場服務放到了最重要的位置。1993年起開始研究微操作機器人及其套用，以生物醫學工程的細胞微操作為背景，著眼於系統的整體功能，將多自由度協調操作、纖維視覺引導、微電機控制、微細胞操作路徑規劃等技術進行集成，提出了有自主產權的體系結構，研製出微操作機器人系統兩代樣機，成功的實現了動物細胞的轉基因操作，取得了國家發明專利。著有《現代控制理論基礎》。
圖書目錄
前言
第1章 緒論
1.1 MEMS發展歷史的簡要回顧
1.2 MEMS套用一瞥
1.2.1 感測微系統
1.2.2 微執行器
1.2.3 信息微系統
1.2.4 生物微系統
1.2.5 軍事用：MEMS器件
1.3 MEMS設計現狀概述
1.3.1 系統級仿真
1.3.2 器件級仿真
1.3.3 工藝級仿真
1.4 當前MEMS設計存在的問題及其解決途徑
1.4.1 MEMS與IC的差別及其對設計的影響
1.4.2 動態性能的建模仿真與虛擬運行
1.4.3 IP庫與虛擬工藝
1.4.4 關於設計方法學的一些思考
參考文獻
第2章 微機電系統工藝級仿真——虛擬工藝技術
2.1.虛擬工藝的一般概念
2.1.1 MEMS的工藝仿真
2.1.2 什麼是虛擬工藝
2.1.3 虛擬工藝的兩種技術路線
2.2 微機電系統製造工藝
2.2.1 光刻
2.2.2 表面矽工藝
2.2.3 體矽工藝
2.2.4 鍵合工藝
2.2.5 LIGAX：藝
2.2.6 其他工藝
2.3 基於專家知識的工藝流程仿真
2.3.1 基於體塊模型的虛擬工藝
2.3.2 基於體素(voxel)模型的虛擬工藝
2.4 基於物理模型的MEMS工藝仿真
2.4.1 投影式光學光刻工藝仿真
2.4.2 DRIE2工藝仿真
2.5 小結
參考文獻
第3章 微機電系統的行為級仿真建模方法
3.1 基於機理的動態模型建模方法
3.1.1 微懸臂樑動力學模型
3.1.2 微加速度計的動態模型
3.1.3 微馬達的動態模型
3.2 基於系統辨識的動態模型建模方法
3.2.1 基於系統辨識的建模方法
3.2.2 基於系統辨識的建模方法的實施過程
3.3 MEMS器件動態模型建模實例
3.3.1 電容式微加速度計的動態模型
3.3.2 微流量泵的動態模型
3.4 基於標準等效結構的建模方法
3.4.1 基本思路和一些概念
3.4.2 等效到機械域的等效結構建模方法
3.5 電路標準等效模型的建模與仿真方法
3.5.1 基本思路和一些概念
3.5.2 標準等效結構模型
3.5.3 靜電換能器模型
3.6 採用VHDLAMS語言的建模與仿真方法
3.6.1 VHDLAMS建模方法
3.6.2 微加速度計的VHDLAMS語言建模與仿真
3.7 小結
參考文獻
第4章 微機電系統的虛擬運行
4.1 虛擬運行的實現框架
4.1.1 什麼是虛擬運行
4.1.2 虛擬運行的入口——虛擬組裝
4.1.3 虛擬運行的流程
4.1.4 動態模型求解
4.1.5 三維可視化技術
4.2 虛擬運行實例
4.2.1.微懸臂樑機理模型求解與虛擬運行
4.2.2 微馬達機理模型數值解與虛擬運行
4.2.3 微流量泵的模型與虛擬運行
4.3 小結
參考文獻
第5章 基於IP庫的MEMS設計系統
5.1 基於IP庫的MEMS設計方法
5.1.1 IP庫的概念
5.1.2 基於IP庫的MEMS設計流程
5.2 可視化建模方法——虛擬組裝
5.2.1 虛擬組裝的基本流程
5.2.2 基於節點分析法的虛擬組裝
5.2.3 基於節點分析法的虛擬組裝的實現
5.3 基於IP庫的MEMS設計系統的形式化描述
5.3.1 IP庫的形式化描述
5.3.2 系統功能形式化描述
5.3.3 設計系統的形式化描述
5.4 基於IP庫的MEMS設計系統實現
5.4.1 基於IP庫的MEMS設計系統的總體框架
5.4.2 IP模組及IP庫的實現
5.4.3 微泵設計過程的實現
5.4.4 基於IP庫的MEMS設計系統的器件設計
5.5 小結
參考文獻
第6章 MEMS器件設計案例
6.1 微鏡光開關的設計
6.1.1 微鏡光開關的總體設計
6.1.2 靜電驅動光開關模型
6.1.3 光開關結構模態分析
6.1.4 光開關虛擬運行
6.1.5 虛擬工藝
6.2 矽微加速度計的設計
6.2.1 矽微加速度計概述
6.2.2 電容式微加速度計結構設計與分析
6.2.3 雙端四梁微加速度計的虛擬工藝仿真
6.2.4 雙端四梁微加速度計的虛擬組裝
6.2.5 雙端四梁加速度計的虛擬運行
6.2.6 加工結果及機械性能檢驗
6.2.7 封裝及電路測試
6.3 靜電驅動式微夾鉗的設計
6.3.1 靜電驅動式微夾鉗概述
6.3.2 靜電驅動式微夾鉗結構設計與分析
6.3.3 虛擬工藝仿真
6.3.4 基於機械域等效結構的虛擬組裝
6.3.5 基於電域的基本等效結構模型的虛擬運行
6.3.6 實際加工結果及其精度驗證
6.4 小結
參考文獻
《半導體科學與技術叢書》已出版書目
第1章 緒論
1.1 MEMS發展歷史的簡要回顧
1.2 MEMS套用一瞥
1.2.1 感測微系統
1.2.2 微執行器
1.2.3 信息微系統
1.2.4 生物微系統
1.2.5 軍事用：MEMS器件
1.3 MEMS設計現狀概述
1.3.1 系統級仿真
1.3.2 器件級仿真
1.3.3 工藝級仿真
1.4 當前MEMS設計存在的問題及其解決途徑
1.4.1 MEMS與IC的差別及其對設計的影響
1.4.2 動態性能的建模仿真與虛擬運行
1.4.3 IP庫與虛擬工藝
1.4.4 關於設計方法學的一些思考
參考文獻
第2章 微機電系統工藝級仿真——虛擬工藝技術
2.1.虛擬工藝的一般概念
2.1.1 MEMS的工藝仿真
2.1.2 什麼是虛擬工藝
2.1.3 虛擬工藝的兩種技術路線
2.2 微機電系統製造工藝
2.2.1 光刻
2.2.2 表面矽工藝
2.2.3 體矽工藝
2.2.4 鍵合工藝
2.2.5 LIGAX：藝
2.2.6 其他工藝
2.3 基於專家知識的工藝流程仿真
2.3.1 基於體塊模型的虛擬工藝
2.3.2 基於體素(voxel)模型的虛擬工藝
2.4 基於物理模型的MEMS工藝仿真
2.4.1 投影式光學光刻工藝仿真
2.4.2 DRIE2工藝仿真
2.5 小結
參考文獻
第3章 微機電系統的行為級仿真建模方法
3.1 基於機理的動態模型建模方法
3.1.1 微懸臂樑動力學模型
3.1.2 微加速度計的動態模型
3.1.3 微馬達的動態模型
3.2 基於系統辨識的動態模型建模方法
3.2.1 基於系統辨識的建模方法
3.2.2 基於系統辨識的建模方法的實施過程
3.3 MEMS器件動態模型建模實例
3.3.1 電容式微加速度計的動態模型
3.3.2 微流量泵的動態模型
3.4 基於標準等效結構的建模方法
3.4.1 基本思路和一些概念
3.4.2 等效到機械域的等效結構建模方法
3.5 電路標準等效模型的建模與仿真方法
3.5.1 基本思路和一些概念
3.5.2 標準等效結構模型
3.5.3 靜電換能器模型
3.6 採用VHDLAMS語言的建模與仿真方法
3.6.1 VHDLAMS建模方法
3.6.2 微加速度計的VHDLAMS語言建模與仿真
3.7 小結
參考文獻
第4章 微機電系統的虛擬運行
4.1 虛擬運行的實現框架
4.1.1 什麼是虛擬運行
4.1.2 虛擬運行的入口——虛擬組裝
4.1.3 虛擬運行的流程
4.1.4 動態模型求解
4.1.5 三維可視化技術
4.2 虛擬運行實例
4.2.1.微懸臂樑機理模型求解與虛擬運行
4.2.2 微馬達機理模型數值解與虛擬運行
4.2.3 微流量泵的模型與虛擬運行
4.3 小結
參考文獻
第5章 基於IP庫的MEMS設計系統
5.1 基於IP庫的MEMS設計方法
5.1.1 IP庫的概念
5.1.2 基於IP庫的MEMS設計流程
5.2 可視化建模方法——虛擬組裝
5.2.1 虛擬組裝的基本流程
5.2.2 基於節點分析法的虛擬組裝
5.2.3 基於節點分析法的虛擬組裝的實現
5.3 基於IP庫的MEMS設計系統的形式化描述
5.3.1 IP庫的形式化描述
5.3.2 系統功能形式化描述
5.3.3 設計系統的形式化描述
5.4 基於IP庫的MEMS設計系統實現
5.4.1 基於IP庫的MEMS設計系統的總體框架
5.4.2 IP模組及IP庫的實現
5.4.3 微泵設計過程的實現
5.4.4 基於IP庫的MEMS設計系統的器件設計
5.5 小結
參考文獻
第6章 MEMS器件設計案例
6.1 微鏡光開關的設計
6.1.1 微鏡光開關的總體設計
6.1.2 靜電驅動光開關模型
6.1.3 光開關結構模態分析
6.1.4 光開關虛擬運行
6.1.5 虛擬工藝
6.2 矽微加速度計的設計
6.2.1 矽微加速度計概述
6.2.2 電容式微加速度計結構設計與分析
6.2.3 雙端四梁微加速度計的虛擬工藝仿真
6.2.4 雙端四梁微加速度計的虛擬組裝
6.2.5 雙端四梁加速度計的虛擬運行
6.2.6 加工結果及機械性能檢驗
6.2.7 封裝及電路測試
6.3 靜電驅動式微夾鉗的設計
6.3.1 靜電驅動式微夾鉗概述
6.3.2 靜電驅動式微夾鉗結構設計與分析
6.3.3 虛擬工藝仿真
6.3.4 基於機械域等效結構的虛擬組裝
6.3.5 基於電域的基本等效結構模型的虛擬運行
6.3.6 實際加工結果及其精度驗證
6.4 小結
參考文獻
《半導體科學與技術叢書》已出版書目
