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建模是设计 MEMS 设备的关键步骤。它需要在不制造设备的情况下估计设备性能。最初，需要进行简单的计算来验证具有给定性能的设备生产的可能性，并了解实现预期目标所需的基本参数。此外，通常进行优化以改进设计。这两个步骤都需要非常快速且足够精确的模拟方法，以缩短上市时间。在许多情况下，经典的精确 FEM 模拟不是必需的，而是使用简单的分析模型。加速度计等 MEMS 设备通常使用简单形状的元素，可以用简单的分析公式轻松描述。然而，在电容换能的情况下，分析建模变得更加复杂。通常，这些设备在线性响应范围内工作，但无法避免非均匀电场的影响。由于边缘场，使用经典平行板公式时经常低估电容。因此，需要适当的边缘场建模。在本章中，介绍了 MEMS 加速度计示例的边缘场分析建模。特定结构类型称为梳状驱动，由许多小电容器组成，可增强边缘场的影响。分析了所有轴上的加速度计。此外，由于使用细手指，Z 轴加速度计会产生不同的电场分布。因此，推导出各种条件下的解析公式。最后，将该模型与 Coventor MEMS+ 进行比较，并测量制造的结构以验证解析方法。
2. MEMS 电容中的边缘场建模...
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