基于節(jié)點(diǎn)法的MEMS封裝系統(tǒng)級(jí)設(shè)計(jì).pdf

1、基于節(jié)點(diǎn)法的系統(tǒng)級(jí)分析方法已經(jīng)廣泛運(yùn)用于MEMS(Micro-Electro-Mechanical Systems)分析和設(shè)計(jì)當(dāng)中,并且取得非常好的效果。但是在MEMS封裝領(lǐng)域,該方法沒有得到具體的應(yīng)用,節(jié)點(diǎn)法中的分布力問(wèn)題亟待研究,本文研究了MEMS封裝領(lǐng)域的節(jié)點(diǎn)法問(wèn)題和分布力的解決方法,擴(kuò)大了節(jié)點(diǎn)法的應(yīng)用領(lǐng)域。
　　 本文首先引入了力法、位移法等結(jié)構(gòu)力學(xué)的基本理論,重點(diǎn)分析了在矩陣位移法中局部坐標(biāo)系和整體坐標(biāo)系下梁?jiǎn)卧膭偠?/p>

2、矩陣,該理論是后續(xù)章節(jié)具體分析的基礎(chǔ)；接著,將結(jié)構(gòu)力學(xué)理論引入到MEMS節(jié)點(diǎn)分析方法中,建立了節(jié)點(diǎn)分析方法中分布力與節(jié)點(diǎn)力之間的等效方法,給出了一組分布力等效的理論公式,運(yùn)用有限元軟件ANSYS模擬了各類組合梁結(jié)構(gòu)在分布力等效前后的變形情況,驗(yàn)證了該方法的正確性,拓寬了MEMS分析中節(jié)點(diǎn)分析方法的使用范圍:隨后,針對(duì)具體的封裝形式倒裝焊,在梁?jiǎn)卧刃щ娐返幕A(chǔ)上,考慮該模型受熱變形時(shí)的一些微觀效應(yīng),通過(guò)單元搭接法建立了該模型的等效電路,

3、基于HSpice建立電路網(wǎng)表進(jìn)行仿真,并且將該方法的仿真結(jié)果與ANSYS的仿真結(jié)果進(jìn)行比較:最后,將3個(gè)芯片進(jìn)行倒裝焊實(shí)驗(yàn),運(yùn)用光學(xué)輪廓儀對(duì)3個(gè)倒裝焊實(shí)物的芯片表面進(jìn)行表面形貌的測(cè)量,再分別運(yùn)用有限元方法和等效電路方法對(duì)該實(shí)物模型進(jìn)行仿真,將實(shí)驗(yàn)結(jié)果、有限元分析結(jié)果和等效電路分析結(jié)果進(jìn)行比較,對(duì)等效電路方法即節(jié)點(diǎn)法的正確性進(jìn)行驗(yàn)證,結(jié)果表明了該方法的可行性。
　　 仿真與實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明:一方面,分布力與節(jié)點(diǎn)力的等效方法拓寬了MEM