解决MEMS测量不准确——EEJournalgydF4y2Ba - 亚博首页官网手机登录,亚博yabovip2019进入

据说最好的方法学习很好东西是教别人。亲密的推论是写它。媒体,我们要做的。所以会发生什么我们不太明白我们写什么?gydF4y2Ba

哦,等等,我不知道我应该这样说。你知道,内圈的作家,从来没有承认我们知道我们做不到,等。好吧,我说;损害已经完成。如果你再没有听到我,假设我的同事没有跟我特别高兴我们郊游。gydF4y2Ba

有五个处理我们的知识差距的方法:gydF4y2Ba

最简单的是使用3gydF4y2Ba^{理查德·道金斯gydF4y2Ba}人:“某某声称…”这样你免除任何特定的知识,然后你就把别人所说的。这是最常见的方法。gydF4y2Ba
问很多问题的源来填补空缺。这需要一个病人谁会容忍你的sorry-assed来源问题,通常会在最后一分钟到达。gydF4y2Ba
只是假装你知道你在说些什么,希望没有人足够知识会读你或给你打电话。gydF4y2Ba
选择一个不同的主题。(谁知道多久这样做是…)gydF4y2Ba
承认。(不可能)。gydF4y2Ba

我必须决定哪些航线为我今天的话题。当我第一次看到它,研究它,我决定,“是的,我有这个。“我精神上搁下了,直到时间写这篇文章。然后我开始写。和开始的问题。他们最终归结为一个基本问题。这是…好吧,让我们等待。在美好的时光。gydF4y2Ba

让我们先从一个需要解决的问题。这与MEMS设备实际建造的可变性。半导体集成电路不得不处理可变性大规模在最激进的流程节点,刺激主要努力改变设计完成和guardbanded。但随着ICs,我们关联几何电气性能,和芯片数量是巨大的,所以我们可以做巨大的EDA研究投资来解决这个问题。gydF4y2Ba

相比之下,MEMS维度是巨大的看上下文中的20海里过程——没有人应用变异技术。与MEMS,几何变化导致gydF4y2Ba机械gydF4y2Ba变异,导致电变化,有额外的机械步骤在中间。结合MEMS的精品行业历史上——这是改变,你最终没有分析工具找出理想的布局将会如何在任何给定的死(尽管这是变得更好)。gydF4y2Ba

即使你知道你的结果gydF4y2Ba可能gydF4y2Ba得到更准确的说,你还剩下个别设备校准。问题是各种方案描述和对偏离校准的理想本身就是非常不准确的。和错误可以传播和繁殖产生不确定性,沼泽出你可能会试图达到的目标。gydF4y2Ba

在最近的一个例子MEMS测试和可靠性会议,试图确定悬臂偏转的力。力的产品是悬臂刚度和实际的位移。如果刚度测量4.73 N / m±10%,位移测量是9.62 nm±10%,那么力则介于36.7和55.1之间神经网络——一个巨大的范围。gydF4y2Ba

普渡大学的一个团队已经用不同的方法解决这个问题:而不是试图消除所有固有的错误在测量过程中,我们可以直接测量的东西的死将作为一个代理,绕过错误?gydF4y2Ba

这需要将一些基本原则,包括很多未知的变量。团队集中在梳状驱动结构的工作。整个梳状驱动器的原理是由一些手指交叉重叠,和手指之间的电容是由大量的重叠。比例系数(在它是线性的政权)梳状驱动器常数呢?。gydF4y2Ba

现在,基于第一原理,梳状驱动器常数给出本文:gydF4y2Ba

地点:gydF4y2Ba

- - - - - -gydF4y2BaNgydF4y2Ba梳子的手指的数量(已知)gydF4y2Ba

- - - - - -gydF4y2Ba吗?gydF4y2Ba是边缘场校正因子(未知)gydF4y2Ba

- - - - - -gydF4y2Ba吗?gydF4y2Ba介电常数(未知)gydF4y2Ba

- - - - - -gydF4y2BahgydF4y2Ba层厚度(未知)gydF4y2Ba

- - - - - -gydF4y2BaggydF4y2Ba是有效的手指之间的差距(未知)gydF4y2Ba

换句话说,大部分都需要确定吗?是未知的。可能会有数字设计,可以使用,但这些都是目标,不是实绩;在这里我们需要真正的竣工数据我们没有。gydF4y2Ba

普渡的方法是建立一个中间的固定特性梳开,但它抵消,这样更接近比另一侧。这将创建两个不平等差距两侧的“锚”。gydF4y2Ba

我们的想法是,你可以开动梳子和移动它,直到它疙瘩锚,然后直到疙瘩锚。即使周围的结构设计与特定间距锚,这不是什么打印;通过滑动梳子,你算出gydF4y2Ba真正的gydF4y2Ba距离;他们引用它gydF4y2Ba吗?gydF4y2Ba差距gydF4y2Ba。换句话说,第一近似,gydF4y2Ba

差距gydF4y2Ba_lgydF4y2Ba=差距gydF4y2Ba_{L,布局gydF4y2Ba}+gydF4y2Ba吗?gydF4y2Ba差距gydF4y2Ba

差距gydF4y2Ba_RgydF4y2Ba=差距gydF4y2Ba_{R,布局gydF4y2Ba}+gydF4y2Ba吗?gydF4y2Ba差距gydF4y2Ba

这并不完全正确,因为没有保证左右偏差是一样的;可以修改正确的一个因素gydF4y2Ba(1 +gydF4y2Ba吗?gydF4y2Ba)gydF4y2Ba考虑到这一点,他们讨论可能的方法来描述gydF4y2Ba吗?gydF4y2Ba,但我们没有。因为锚故意歪,正确的差距倍数gydF4y2BangydF4y2Ba留下的缺口,所以第二个关系就变成:gydF4y2Ba

差距gydF4y2Ba_RgydF4y2Ba= n差距gydF4y2Ba_{L,布局gydF4y2Ba}+gydF4y2Ba吗?gydF4y2Ba差距gydF4y2Ba

向左滑动梳子和正确的结果在一个电容的变化gydF4y2Ba吗?gydF4y2BaCgydF4y2Ba_lgydF4y2Ba和gydF4y2Ba吗?gydF4y2BaCgydF4y2Ba_RgydF4y2Ba分别;这导致梳状驱动器常数左派和右派的联盟gydF4y2Ba吗?gydF4y2Ba_lgydF4y2Ba和gydF4y2Ba吗?gydF4y2Ba_RgydF4y2Ba。如果我们知道实际的差距,那么我们就会知道这个常数,但整个问题是我们不知道实际的差距,所以我们不能计算出常数。gydF4y2Ba

然而,通过比值法两种测量电容的变化,我们最终分割出驱动常量:gydF4y2Ba

我们可以把整个事情的左差距:gydF4y2Ba

从这一点来看,我们可以解决gydF4y2Ba吗?gydF4y2Ba差距:gydF4y2Ba

换句话说,我们可以确定偏离布局的差距仅使用布局信息和测量电容的变化。测量电容可以非常准确,其他寄生的影响可能改变不时也被取消了,这一个可重复的测量。gydF4y2Ba

通常,这个偏差测量光学或电子显微镜等或其他方法。但non-idealities特征粗糙度和斜井墙壁添加显著的不确定性,可以提高使用该电测量。gydF4y2Ba

现在,如果你是我,你弄这个,下面的所有步骤(其中许多我省略了上图),和你出来最后胜利的感觉:“是的,我明白了!”gydF4y2Ba

然后,当兴奋消退时,它突然出现你:“嗯…好吧,我们发现偏差的差距。这告诉我们什么呢?”,紧锁眉头的回报。gydF4y2Ba

好,现在我们知道在测试期间的实际差距是遍历左和右,所以现在我们可以确定梳状驱动器常数。还有其他几个特征从:gydF4y2Ba

了解驱动常数,我们可以计算任意改变电容的位移。gydF4y2Ba
力应用于梳可以由驱动常数,电容变化量,位移、电压用于开动梳子。gydF4y2Ba
力和位移给我们的刚度。gydF4y2Ba

同样,我们可以确定质量,系统的阻尼,Q。gydF4y2Ba

这就是好。但仍然有一个高层次的问题。这并不是解决本文描述普渡和演示工作。你不认为它在第一,因为首先描述激励缺乏准确性的各种测量技术,你买了,然后你立即卷入细节。只有当拉回和消化一会儿,你突然意识到:“我不是很确定gydF4y2Ba具体地说gydF4y2Ba为什么我们做所有这一切。“是的,这给了我们一些数据比测量更加准确,但…那又怎样?gydF4y2Ba

墨菲已经放心,这些问题将会出现在天的一个最后期限。和答案的人会很忙或离开或谁知道。你留给你自己回答。gydF4y2Ba

我有四种可能发生:gydF4y2Ba

通过测量偏差的差距,我们可以告诉一些关于流程和推断,整个死亡。gydF4y2Ba也许,但不太可能。这一事实?元素一直在考虑偏差的研究表明,锚的左右可能会有所不同。特性,如果是这样的话是如此接近,那么你几乎不能指望知道任何关于其他任何死于这个测量的一部分。gydF4y2Ba
我们了解梳状驱动器特点给出了基本信息,可以应用于许多其他结构上的死亡。gydF4y2Ba仍然似乎不太可能因为信息本地化的差距,据我所见,这一差距并没有被用来激励更多的基本参数。gydF4y2Ba
我们了解梳状驱动器可以外推到其他梳状驱动器死去。gydF4y2Ba再一次,因为信息是当地的差距,这似乎并非如此。gydF4y2Ba
我们了解梳状驱动器告诉我们很多关于特定梳开。gydF4y2Ba这对我来说似乎是最有可能的结果。gydF4y2Ba

我提出这个问题,在撰写本文时,我没有(还)收到一个答案。(如果我得到一个在最后一分钟,我将把它添加如下报告出版后…如果我收到它,我将博客的反应。)gydF4y2Ba

假设我是正确的,这意味着每个结构对我们想要准确的信息必须有自己的校准结构。差距的概念适用于梳状驱动器;其他一些方法必须用于其他元素。简单的MEMS骰子几乎没有结构;集成可能会改变。所以测试结构必须平衡扩散片尺寸的影响。看来,科学家已经研究出梳状驱动器以外更广泛的推广,因为他们已经给了整个概念的绰号“electro-micro-metrology”或电解加工。gydF4y2Ba

所以,事实证明,我已经选择了上面的选项5:我承认我的无知,而带你到我的大脑可以把它,剩下的旅程。下面随意添加你自己的想法。gydF4y2Ba

更多信息:gydF4y2Ba

普渡的文章和来源gydF4y2Ba