Проектирование элементов мст в сапр coventorware

4.3. Проектирование элементов мст в сапр coventorware

Система автоматизированного проектирования CoventorWare позволяет выполнять проектирование микроэлектромеханических систем двумя способа­ми: снизу вверх и сверху вниз.

При проектировании сверху вниз вначале вырабатывается общая концеп­ция будущего устройства и создается его структурная схема на основе поведен­ческих моделей подсистем, входящих в состав устройства. Затем производится уточнение решения для реализации используемых подсистем, выполняется их оптимизация, после чего по их итогам проводится итерационный цикл уточне­ния параметров всей системы в целом. Далее выполняется электромагнитное и электромеханическое моделирование разработанной микроэлектромеханиче­ской системы, и проект микросистемы передается на производство для техно­логической проработки. В этом случае среднее время проектирования элемен­тов микрооптикоэлектромеханических систем (МОЭМС) составляет около од­ной недели.

Путь проектирования снизу вверх является более полным и позволяет со­здавать модели подсистем разрабатываемой микросистемы, не имеющихся в библиотеках поведенческих моделей пакета CoventorWare. При данном способе проектирования, вначале задается спецификация устройства самого низшего уровня, производится прорисовка его топологии, электромагнитное и электро­механическое моделирование. Итерационный цикл оптимизации таких устройств может длиться от нескольких часов до нескольких дней. Далее опти­мизированные устройства группируются в более сложные интегрированные микросистемы, которые также анализируются и оптимизируются. После чего, проект МОЭМС передается на производство. При таком подходе проектирова­ния микросистем среднее время составляет около трех месяцев.

Пакет CoventorWare состоит из четырех основных программ, обеспечива­ющих разработчика всем необходимым инструментарием для проектирования микросистем: Architect, Designer, Analyser, System Builder.

4.3.1. Программа Architect

Программа Architect обеспечивает разработку проектов микроэлектроме­ханических и микрожидкостных устройств на основе поведенческих моделей, т.е. по пути проектирования сверху вниз.

На рис.4.10 представлен маршрут проектирования микросистем, исполь­зуемый программой Architect в САПР CoventorWare.

Первый модуль программы Architect позволяет разрабатывать структур­ные и принципиальные схемы на основе поведенческих моделей электромеха­нических, оптических, сверхвысокочастотных и жидкостных устройств, а также типовых радиоэлементов.

Рекомендуемые материалы

Второй модуль выполняет моделирование созданных микросистем и циф­ровых схем управления с помощью Spice-подобных программ.

Рис.4.10. Маршрут проектирования микросистем, используемый программой Architect в САПР CoventorWare

Третий модуль программы Architect производит генерацию послойного описания топологии разработанной микросистемы с использованием полно­стью параметризированных топологических моделей, которое затем может быть передано в форматах GDSII, CIF в программу Designer, также входящую в состав пакета CoventorWare.

4.3.2. Программа Designer

Программа Designer предоставляет разработчикам все необходимые сред­ства для двух- и трехмерного (2D, 3D) проектирования микроэлектромеханиче ских систем. Она содержит три модуля:

- редактор двухмерных топологий;

- модуль создания трехмерной модели микросистемы на основе двумер­ной топологии;

- эмулятор технологического процесса.

На рис.4.11 представлен маршрут проектирования микросистем, исполь­зуемый программой Designer в САПР CoventorWare.

Рис.4.11. Маршрут проектирования микросистем, используемый программой Designer в САПР CoventorWare

4.3.3. Программа System Builder

Программа System Builder пакета CoventorWare представляет собой систему экстракции поведенческих моделей из микросистем, разработанных с помощью программы Designer и промоделированных программой Analyzer и передачи их в соответствующую библиотеку программы Architect. Наличие это­го модуля в пакете дает возможность эффективно использовать подсистемы микроэлектромеханических систем, спроектированных по принципу «снизу вверх».

4.3.4. Программа Analyser

Программа Analyser является ключевым звеном пакета CoventorWare, так как дает возможность производить комплексное моделирование всех физиче­ских процессов, положенных в основу функционирования разрабатываемой ми­кросистемы.

На рис.4.12 представлен маршрут проектирования микросистем, исполь­зуемый программой Analyzer в САПР CoventorWare.

Рис.4.12. Маршрут проектирования микросистем, используемый программой Analyzer в САПР CoventorWare

Конфигурация этой программы чрезвычайно гибкая и позволяет исполь­зовать широкий набор вычислительных модулей, специализированных для ре­шения конкретной задачи, например, моделирования оптических, тепловых, пьезорезистивных эффектов.

В табл.4.1 приведен полный список модулей программы Analyser с указа­нием областей их возможных приложений.

Таблица 4.1- Модули программы Analyser и области их применения