Termikus szimuláció kiegészítés

Heat equation

Boundary conditions ­second kind (Neumann) ­third kind (Robin) ­first kind (Dirichlet)

Solution methods Analytical: Advantages ­exact explicit solution formula Disadvantages ­necessity of model simplification Numerical: Advantages ­possibility of complex case analysis Disadvantages ­solution dependent on discretisation mesh

Solution comparison: analytical A C B

A C B Solution comparison: difference

Green’s functions Methods for obtaining ­method of images ­Laplace transform ­separation of variables Possible interpretations ­response to instantaneous heat generation ­response to initial temperature distribution

Initial distribution: Energy generation: Prescribed temperature: Prescribed heat flux: Convective condition: Green’s functions

Temperature response dumping and lagging

IC chip thermal model Boundary conditions: Lateral surfaces: Bottom surface: Top surface: Heat equation: adiabatic surface heat flux heat exchange coefficient adiabatic surface adiabatic surface adiabatic surface heat exchange coefficient

Multilayered model Non-ideal contacts: Ideal contacts: adiabatic surface heat flux heat exchange coefficient adiabatic surface adiabatic surface adiabatic surface heat exchange coefficient

Green’s function solution methodology

MEMS tervező szoftverek áttekintés

A tervezés nem annyira "triviális", mint IC-nél

Részletesebben:

Főbb szereplők:

Főbb szereplők Cadence Mentor Tanner Dolphin Softmems Coventor

Az MIT-ről származó MEMCAD 2.0 rendszer blokkvázlata

Torziós mikrotükör FEM vizsgálata a MEMCAD 2.0 rendszerben

Cadence + MEMS design kit: technológia

CMOS + frontside m.mach.

Cadence + MEMS design kit: struktúra

Cadence + design kit

Cadence + MEMS design kit: design flow

Cadence + MEMS design kit: modellredukció FEM modellből viselkedési leírás, fitting

Modellredukció FEM modellből viselkedési leírás ENTITY ww IS GENERIC (y2pole1_fpole, y3gain_pos_value, y5pos_off_value, y4_atan_neg_value : REAL); PIN ( in0, out0 :ELECTRICAL ); END ENTITY ww; ARCHITECTURE behavioral OF ww IS STATE V_primey2 : ANALOG ; BEGIN RELATION PROCEDURAL FOR INIT => y2pole1_fpole := ; y3gain_pos_value := ; y5pos_off_value := ; y4_atan_neg_value := 10.0; PROCEDURAL FOR DC, AC, TRANSIENT => out0.i %= out0.v* V_ primey2* *y2pole1_fpole*y3gain_pos_value * y5pos_off_value ; EQUATION ( V_primey2 ) FOR AC, TRANSIENT => - in0.i* e-07 + atan(y4_atan_neg_value*in0.v) - V_primey2* *y2pole1_fpole - ddt(V_primey2) == 0.0 ; END RELATION ; END ARCHITECTURE behavioral ; HDL-A (Eldo), ma: VHDL-AMS

Cadence + MEMS design kit: p.cell

Cadence + MEMS design kit: DRC

Cadence + MEMS design kit: eredmény

SoftMEMS – egy MEMS sw vendor

FEM model viselkedési model

Alkalmazások – termikus

Alkalmazások – biometria

Alkalmazások – optika

Alkalmazások – SoC + MEMS

Gyártás: pl. MPW, mint IC-nél