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新工具在EDA軟體中增加MEMS設計功能

上網時間: 2007年07月13日     打印版  Bookmark and Share  字型大小:  

關鍵字:微機電系統  MDA 

為什麼每一家製造微機電系統(MEMS)晶片的公司似乎都得有一位MEMS專家?針對這個問題,SoftMEMS公司創辦人Mary Ann Maher表示,這是由於目前電子設計自動化工具尚未內建MEMS功能。Maher成立的SoftMEMS公司可望改變這一現狀,該公司的目標是在EDA軟體中增加MEMS功能,減輕對MEMS專家的依賴性。

“我們的工具可為現有EDA軟體增加MEMS設計功能。”Maher表示,“在價值鏈中的某處總會有MEMS專家,但我們能讓這些專家與電子工程師共同參與設計。對於已經設計好的MEMS元件,我們的工具能夠讓電子工程師無需擁有很深的MEMS專業知識,就可使用相關的智財權(IP)。”

SoftMEMS工具套件有兩種,一種是用於Unix和HP平台的MEMS Xplorer,另一種是用於Linux PC平台的MEMS Pro,它們都可以作為Cadence、Mentor Graphics和Sysnopsys等公司的EDA軟體外掛程式使用。這些工具可增加MEMS專屬選單,實現混合的MEMS/IC原理圖擷取和模擬、光罩佈局和驗證、三維模型產生和可視化、行為級模型製作,以及鏈接到各種MEMS分析套裝軟體,例如IntelliSense公司的IntelliSuite,以及Coventor公司的CoventorWare。

“EDA供應商缺乏真正能專用於MEMS的設計工具。SoftMEMS則專注於增加專門用於MEMS的設計工具。”Gartner Dataquest公司半導體製造研究副總裁Jim Walker分析道,“IntelliSense和Coventor公司專注於開發MEMS設計分析用的軟體,雖然它們與SoftMEMS在功能上存在一些重疊性,但他們並未與SoftMEMS存在直接競爭的關係。”

透過整合現有EDA工具套件與自有的設計工具,SoftMEMS聲稱是唯一可協助電子工程師在所熟悉的EDA平台上協同設計電子和MEMS晶片的公司。SoftMEMS工具允許電子工程師使用來自Ansys等公司的通用建模和模擬工具,但電子工程師也可以選用IntellliSense或Coventor等公司的MEMS專用分析工具。IntellliSense或Coventor兩家公司所提供的產品是基於美國麻省理工學院(MIT)電子工程教授Stephen Senturia於1990年代所開發的先進MEMS分析工具。

“IntelliSense和Coventor都起源於Senturia教授在MIT的實驗室。”IntelliSense公司執行長Sandeep Akkaraju表示,“最近我們正與SoftMEMS展開密切合作,以確保我們的MEMS分析、建模和模擬工具能與他們的設計工具協同工作。我們提供一套完整的MEMS工具組,用戶可以使用我們的EDA Linker在VHDL、Simulink或Spice中製作元件模型,不過現在我們也與SoftMEMS合作。”

圖:MEMS Pro和MEMS Xplorer可鏈接到3D工具,並將原理圖擷取和驗證導入代工廠流程。
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圖:MEMS Pro和MEMS Xplorer可鏈接到3D工具,並將原理圖擷取和驗證導入代工廠流程。

催生新設計軟體類型

除了EDA工具以外,SoftMEMS的‘黏合’軟體還可以鏈接到Ansys、Comsol Open Engineering、Dassault-Abaqus和MSC Software公司的機械設計與自動化(MDA)工具。而Ansoft、AutoCAD和Matlab公司的通用設計工具也能與SoftMEMS的黏合軟體整合。“我們的流程可以幫助工程師開發MEMS晶片,使其與EDA工具製作的電路以及MDA工具製作的機械元件整合在一起,”Maher指出。

“我們還提供設計套件和元件庫。它們能夠與IC製造商的製造流程共同運作,協助工程師在不同的代工廠中更有效地實現MEMS晶片,”她表示。

分析師認為,SoftMEMS正在倡導新的設計軟體類型。這種軟體的成功將進一步推動MEMS晶片市場的繁榮。如果MEMS晶片變得更加普及,便會有更多的軟體供應商進入這一領域,沿著EDA產業曾經經歷過的成功之路穩步向前邁進。

“MEMS專用軟體產業仍處於萌芽和發展階段。”分析師Walker認為,“SoftMEMS是支援電子設備中MEMS協同設計的首批公司之一。但這種新興的MEMS軟體市場可能與MEMS硬體市場齊頭並進,如同EDA市場伴隨半導體市場共同發展的模式。”

除了用於設計目的以外,SoftMEMS也嘗試多元化發展之路,例如提供EDA環境中常見的一些分析工具,如執行成本分析、製作可重用的元件庫以及旨在提高良率的‘What-if’等。

“在最初階段,大多數MEMS晶片是那些擁有豐富晶片知識、習慣較長上市時程的設計師所製作的,”Maher指出,“但隨著大量MEMS晶片問世,以及工程師開始瞭解基本性能,我們的用戶已開始詢問如何提高良率與縮短上市時間,而這也是EDA供應商必須回答的問題。”

EDA供應商本身無法為MEMS增加性能,IntelliSense公司的Akkaraju表示,因為MEMS解決方案必須能在各種能量領域中工作,包括機械、電子、熱、磁和光等。MEMS設計需要各學科團隊人員的合作,在所有這些領域中協同進行設計,這迫使電子、封裝、測試和材料工程師與生物學領域的專家必須共享工具。

“在各種領域中,可用工具的成熟度不盡相同,”Maher指出,“在某些領域,方法和工具相當成熟,但其它領域還需要深入研究才能讓它們彼此合作。另外,封裝方面也存在電子工程師不常面對的特殊問題。”

SoftMEMS還將增加新的功能,以便使電子工程師評估其它公司的MEMS晶片內建於其系統中的可能性。該功能可以讓工程師們持續沿用其製作電子設計的既有EDA工具來完成此一任務。

作者:羅克鈴




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