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欧洲开发的新软件将为创新微型电动机械系统设计铺平道路 |
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| http://cn.newmaker.com
12/26/2007 10:36:00 AM
中国科技信息网
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 据www.sciencedaily.com网站2007年12月23日报道，微机电系统（ MEMS）是从硅蚀刻出来的微型组件。它的产生过程是相当复杂的，甚至有时拥有成百上千个步骤，而且每一个步骤都需要许多的参数。一项欧洲计划已开发出一种新型软件，它能够测试、模拟、追踪和分享新生产程序。这种软件还能减少研发时间并为创新微机电系统设计铺平道路。
如果你想将自己收缩得比一个尘螨还要小并对一辆现代小汽车的内部结构一探究竟的话，你就会发现一些令人惊奇的微型机器。微型加速计是小心地从硅片中蚀刻出来用来触发车内的一些设备，如安全气囊、探测和校正危险航向的回转器陀螺仪以及监测轮胎打气压力的传感器。
汽车工业是微机电系统的最大用户。这些微型组件满足着世界电子和机械学需求。使用同样的生产原理可以生产出微型芯片，而且将硅蚀刻成为带有活动部件的电子设备也是完全可能的。微机电系统生产是相当复杂的，甚至有时拥有成百上千个不同的步骤。每一个步骤可能需要一打或更多的参数才能加以控制，包括温度、压力以及化学组成。
欧洲资助的“漫步”计划的联合发起人德克·奥尔特洛夫解释称：“尝试开发一种新微机电系统的生产配方是非常复杂的，如果没有集成电路计算机遥测技术（ICT）的支持，这种尝试简直是不可能的。你根本不可能预测所有的变数和它们对最终结果所造成的的影响。”
对于硅芯片生产来说，温差仅有5度可能不会产生太大的影响，因为它们的生产完全取决于材料的电子特性。但是，微机电系统还具有机械特性。在任何步骤，任何生产参数中出现的一个小小的变化都可能改变最终产品的性能。
“漫步”计划将微机电系统设备研发领域一些最重要的专家聚到了一起。该计划包括7个合作者，它们包括来自比利时、英国、荷兰、德国以及奥地利的工业、研究机构、大学以及软件厂商。
虚拟制造
该计划的目的在于制造出能够支持微机电系统生产序列设计的软件。
作为最终的潜在用户，在与博施（Bosch）和比利时微电子研究中心（IMEC）紧密展开合作的同时，7个合作者将重点集中于三种模块的研究上。设计模块将通过一种图解界面让制造者进入并审核生产步骤的序列。通过对装配流程的相容性检验，这一模块能够真正地缩短程序调试的时间。这些检查将有助于避免出现共同误差如错误地或忘记之前或之后加工程序。
每一步骤及其相关的参数与其它数据都以一个标准化格式存储于一个数据库里。奥尔特洛夫称，这一做法对于微机电系统工业来说是一项重要的突破。他称：“目前，我们还不能将复杂的微机电系统生产配方与它们的支持数据一块进行电子转移。通过使这种信息以一种标准的格式发生改变，这将使制造者能够更快地传递信息和在不同的单位安装装配设备。”
第二个模块则允许设计者对生产程序进行模拟。这个模块是以一种市场可买到的模拟程序包为基础的。该程序包是由计划的合作者之一Silvaco研发的。此项计划的研究工作采用Silvaco的软件来解决微机电系统的物理结构问题。可靠的模拟程序对于微机电系统的设计是至关重要的，只有这样，才能解决在推出昂贵的试验样机生产前将许多问题都消除掉。
最后一个由“漫步”计划团体研发的模块是一种追踪部件，它可记录下整个生产过程——每一步骤的每一个参数以及设备和影像和扫描结果。奥尔特洛夫称：“记录实验数据是工业生产中一种惯例。但现在还没有任何一个系统能够对所有生产过程进行记录，然后通过一种发现数据间联系的方式来对这些数据进行整理。我们的研究将有助于把所有的数据变成知识，从而也有助于加速研发进程，因为在你设计一种新的微机电系统时，你不需要再次将所有的知识汇聚到一起。”
打造新的市场
此项目研究成果受到了微型机电系统制造商的欢迎，几个商业产品将上市。Silvaco公司将提供一种全三维工艺模拟分析工具。这种工具将与微型机电系统处理模型一起结合起来使用。
来自卡文迪什动力学实验室和锡根大学大学的“漫步”计划研究小组成员开始创建一个新公司，公司名为处理关系股份有限公司（Process Relations Gmbh）。公司已经完成了其首轮资金募集，正在进行第二轮资金募集。募集来的资金将用于在全球范围内推动名为XperiDesk的“漫步”计划商业后续型产品的上市。
XperiDesk将为微电子和微型机电系统领域提供首个处理发展和完成系统（PDES），而后同时还要为其它高技术企业，比如太阳和生物医学设备制造商提供该系统。奥尔特洛夫估计PDE系统的市场每年为1亿美元。奥尔特洛夫说，“XperiDesk将加速处理发展和处理的转移速度，可能两周或者以上时间就能完成一次转移。该系统同时还将可以对一些新设备和理念进行检测，纳入发展。在以前他们可能会被取消，因为没有人能够计算出如何制造他们。对高技术公司而言，拥有快速的生产生命同期就意味着拥有竞争优势。”
英文原文链接参见：http://www.sciencedaily.com/releases/2007/12/071221215230.htm
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