MEMS設(shè)計(jì)的高度復(fù)雜性

MEMS設(shè)計(jì)的高度復(fù)雜性體現(xiàn)在兩個(gè)方面：（1）器件本身的微小化、跨學(xué)科以及高度集成的特性帶來的設(shè)計(jì)復(fù)雜性。典型的MEMS至少牽涉到了兩種以上的能量形式，設(shè)計(jì)人員必須在了解各個(gè)學(xué)科領(lǐng)域知識(shí)的基礎(chǔ)上，控制不同能量領(lǐng)域之間的復(fù)雜交互。另外，由于MEMS的尺寸微小化所帶來的一些微觀效應(yīng)，使MEMS的設(shè)計(jì)和分析更復(fù)雜。（2）MEMS的微細(xì)加工方法對(duì)其設(shè)計(jì)增加新的約束。微細(xì)加工所沉積的材料厚度以及去除材料的腐蝕時(shí)間都有嚴(yán)格的規(guī)定，設(shè)計(jì)微機(jī)電器件的結(jié)構(gòu)時(shí)必須要考慮這些約束條件，以確保所設(shè)計(jì)器件的可加工性。此外，微細(xì)加工的每一加工步驟都通過物理或化學(xué)的方法一次成型，若加工完后該工藝步驟不滿足要求，并不能對(duì)其進(jìn)行修正。因此，在進(jìn)行樣件試制加工之前必須完成設(shè)計(jì)的分析、驗(yàn)證和仿真，以保證其正確，減少返工次數(shù)。這些都使得MEMS的設(shè)計(jì)和分析變得復(fù)雜。

針對(duì)困擾MEMS發(fā)展的制約因素，人們一直在尋求相應(yīng)的解決辦法。而且，國(guó)外的研究結(jié)果顯示，MEMS的加工能力強(qiáng)于其設(shè)計(jì)能力。因此，提高M(jìn)EMS的設(shè)計(jì)能力就更為迫切。為解決MEMS的設(shè)計(jì)難題，人們通常從設(shè)計(jì)工具和設(shè)計(jì)方法兩個(gè)角度進(jìn)行研究。前者針對(duì)MEMS設(shè)計(jì)過程的某一環(huán)節(jié)（譬如說濕法刻蝕工藝）開發(fā)相應(yīng)的計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)工具（CAD），對(duì)該環(huán)節(jié)進(jìn)行仿真、分析和評(píng)價(jià)。而后者則從更高的層次上綜合考慮MEMS設(shè)計(jì)的各個(gè)環(huán)節(jié)，安排設(shè)計(jì)流程，流暢銜接不同階段的設(shè)計(jì)從而達(dá)到最優(yōu)設(shè)計(jì)。