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工程设计学报  2004, Vol. 11 Issue (3): 124-127    
工程设计理论、方法与技术     
微机电器件的稳健设计
 杨涛, 何叶, 魏东梅, 李磊民
西南科技大学 信息与控制工程学院,四川 绵阳 621002
Robust design for MEMS devices
 YANG  Tao, HE  Ye, WEI  Dong-Mei, LI  Lei-Min
College of Information and Control Engineering, Southwest University of Science and Technology, Mianyang 621002, China
 全文: PDF(277 KB)   HTML
摘要:  微机电系统(MEMS)是一个新兴的跨学科研究领域,成本和可靠性是MEMS商品化的关键。与传统的机械加工和IC加工相比,MEMS加工的尺寸偏差比较大,而且很难控制,因此需要在设计过程中充分考虑加工的不确定性。稳健设计可以在不提高制造成本的前提下提高设计方案的稳健性。稳健优化设计方法主要包括 Taguchi方法和基于容差模型的方法,后者特别适合于处理带约束的优化设计问题。以微加速度计和微阀为例给出了稳健设计在MEMS设计中的应用,验证了稳健设计可以显著提高MEMS器件的信噪比。
关键词: 微机电系统 微加工 稳健设计 Taguchi设计 优化    
Abstract: Microelectromechanical Systems (MEMS) offer an emerging and multidisciplinary research area. Cost and reliability are essential to the commercialization of MEMS. As compared with mechanical machining and IC fabrication, micromachining has the disadvantage of large and intractable dimensional uncertainty, which should be accommodated during design process. Robust design improves the robustness of designs in the presence of uncertainty without having to increase manufacturing cost. Robust optimization design approaches can be classified into two major categories, namely Taguchi method and tolerance-based method. The latter is better suit for constrained optimization. Case studies of a micro-accelerometer and a micro-valve are introduced to illustrate the validation of robust optimization design for MEMS devices, where signal-noise ratios are improved significantly.
Key words:  MEMS    micromachining    robust design    Taguchi design    optimization
出版日期: 2004-06-28
基金资助:

国家“863”计划资助项目(2003AA404160);国防基础研究计划资助项目(K1303060115);西南科技大学引进人才科研启动基金资助项目(2K043100)

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杨涛
何叶
魏东梅
李磊民

引用本文:

杨涛, 何叶, 魏东梅, 李磊民. 微机电器件的稳健设计[J]. 工程设计学报, 2004, 11(3): 124-127.

YANG Tao, HE Ye, WEI Dong-Mei, LI Lei-Min. Robust design for MEMS devices[J]. Chinese Journal of Engineering Design, 2004, 11(3): 124-127.

链接本文:

https://www.zjujournals.com/gcsjxb/CN/        https://www.zjujournals.com/gcsjxb/CN/Y2004/V11/I3/124

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