Работа с пакетом прикладных программ CoventorWare
Цель работы: знакомство с приемами работы, возможностями и областями применения САПР Coventor Ware.
Приборы и принадлежности: программное обеспечение Matlab/SUGAR.
КРАТКАЯ ТЕОРИЯ
Введение в САПР CoventorWare
CoventorWare является объединенным комплексом программных средств для проектирования и моделирования МикроЭлектроМеханических Систем (МЭМС) и микрофлюидных устройств. CoventorWare поддерживает два различных метода проектирования см, рис, 2.1., которые могут быть использованы раздельно или в комбинации. Модуль ARCHITECT предоставляет уникальное системное проектирование МЭМС, а модули DESIGNER и ANALYZER при совместном использовании обеспечивают классический физический подход к проектированию. Оба подхода требуют информацию о технологии производства в качестве начального пункта проектирования. Информация о технологии обеспечивается Process Editor (редактор процессов) и Material Properties Database (База данных свойств материалов для конкретного технологического процесса).
Рис.2.1 Схема проектирования в CoventorWare
ARCHITECT
В ARCHITECT пользователь собирает схему МЭМС устройства посредством выбора и соединения компонентов из библиотеки МЭМС элементов. Данная схема напоминает электрическую схему, но символы в схеме представляют собой электромеханические компоненты, например подвижная пластина с электродом на ее поверхности, гибкая балка и.т.д. После составления схемы пользователь может промоделировать различные аспекты ее физического поведения. А так же в модуле Scene3D можно визуализировать полученную конструкцию и увидеть анимированный результат расчета в 3-D. Достоинство данного системного подхода включает в себя почти полное описание физических свойств модели устройства и быстрый расчет параметров модели в сравнении с методом конечных элементов. Скорость, с которой будет спроектировано устройство, варьируется в зависимости от рассматриваемых конструкций, оптимизационных параметров и изучения влияния допусков технологического процесса.
|
|
DESIGNER и ANALYZER
Поддерживают проектирование на технологическом уровне. Пользователь начинает работу в DESIGNER с создания 2-D фотошаблонов (здесь и далее следует особо отметить, что это не в точности те фотошаблоны, которые будут использованы в реальном технологическом процессе) в Layout Editor (редактор топологии).
Далее Solid Modeler (построитель модели) использует фотошаблоны в соответствии с технологической информацией, которая берется из Process Editor, для автоматического построения 3-D модели. Так же 3-D модель может быть импортирована из сторонних приложений. После того как модель построена пользователь продолжает работу в Preprocessor 3-D подготавливает модель для автоматического или ручного разбиения расчетной сетки. После того как сетка разбита пользователь может перейти к моделированию МЭМС и Микрофлюидных устройств, используя метод конечных элементов, метод граничных элементов или их совместно в зависимости от задачи.
Системный подход, который предлагает ARCHITECT, и проектирование на физическом уровне в DESIGNER/ANALYZER взаимно дополняют друг друга. В любой момент проектирования в ARCHITECT пользователь может создать 2-D фотошаблоны или 3-D модель и перейти в DESIGNER/ANALYZER для расчета физических полей в устройстве. Соответственно INTEGRATOR обеспечивает связь 3-D модели из ANALYZER с системным моделированием в ARCHITECT. Причем, INTEGRATOR может автоматически генерировать макромодель из 3-D моделирования. Данная макромодель будет полностью совместима с другими MEMS элементами ARCHITECT.
|
|
Основные компоненты САПР
Function Manager (Менеджер функций)
Сразу после запуска CoventorWare появляется окно Function Manager. Все функциональные возможности доступны из Function Manager. Верхняя часть окна Function Manager обеспечивает доступ к Properties Database and the Process Editor. Нижняя часть окна имеет вкладки для доступа к функциям Architect, Designer, и Analyzer.
Material Properties Database (База данных свойств материалов)
Первый шаг при создании устройства, независимо от того будете ли вы использовать Architect или Designer/Analyzer, это открытие и редактирование (если это необходимо) Material Properties Database (MPD). В последующем будут доступны только материалы, присутствующие в MPD. CoventorWare поставляется со стандартной MPD, которая служит только для демонстрационных целей.