为什么每个生产微机电系统芯片的公司似乎都得有一位MEMS专家？Mary Ann Maher认为，原因是目前的电子设计自动化工具没有内置MEMS功能。她创建的SoftMEMS公司有望改变这一现状，该公司的目标是在EDA软件中增加MEMS功能，从而减轻对MEMS专家的依赖性。
“我们的工具可以用来在现有EDA软件中增加MEMS设计功能。”Maher表示，“在价值链中的某个地方总会有个MEMS专家，但我们能让这些专家与电子工程师一起参与共同设计。对于已经设计好的MEMS部件，我们的工具能够帮助电子工程师用好相关的知识产权(IP)，而无需拥有很深的MEMS专业知识。”
SoftMEMS工具套件有两种，一种是用于Unix和HP平台的MEMS Xplorer，另一种是用于Linux PC平台的MEMS Pro，它们都可以作为Cadence、Mentor Graphics、Sysnopsys等公司提供的EDA软件的插件使用。这些工具可增加MEMS专属菜单，实现混合的MEMS/IC原理图输入和仿真、掩膜版图和验证、三维模型产生和可视化、行为级模型创建，以及链接到各种MEMS分析包，例如IntelliSense软件公司的IntelliSuite和Coventor公司的CoventorWare。
“EDA供应商并没有真正能专门用于MEMS设计的工具。SoftMEMS则专注于增加专门用于MEMS的设计工具。”Gartner Dataquest公司负责半导体制造调研的副总裁Jim Walker分析道，“IntelliSense和Coventor专门用于MEMS设计分析，虽然它们与SoftMEMS在功能上存在一些重叠，但我们并不认为它们与SoftMEMS存在直接竞争的关系。”
通过在现有EDA工具组件中集成自己的工具，SoftMEMS声称处于无可替代的位置，可以帮助电子工程师在他们熟悉的EDA平台上协同设计电子和MEMS芯片。SoftMEMS工具允许电子工程师使用来自Ansys等公司的通用建模和仿真工具，但电子工程师也可以选用IntellliSense或Coventor的MEMS专用分析工具。后面两家公司提供的产品基于的是美国麻省理工学院(MIT)电子工程教授Stephen Senturia于20世纪90年代创建的先进MEMS分析工具。
“IntelliSense和Coventor都起源于MIT的Senturia教授的实验室。”IntelliSense公司首席执行官Sandeep Akkaraju表示，“最近我们正与SoftMEMS展开紧密合作，以确保我们的MEMS分析、建模和仿真工具能与他们的设计工具一起协调工作。我们提供一套完整的MEMS工具集，用户可以使用我们的EDA Linker在VHDL、Simulink或Spice中创建元件模型，不过现在我们也与SoftMEMS合作。”
图：MEMS Pro和MEMS Xplorer可链接到三维工具。它们能将原理图输入和验证引进代工厂流程中。
催生新的设计软件种类
除了EDA工具外，SoftMEMS的“胶联”软件还可以链接到Ansys、Comsol Open Engineering、Dassault-Abaqus和MSC Software公司的机械设计与自动化(MDA)工具。来自Ansoft、AutoCAD和Matlab公司的通用设计工具也能集成SoftMEMS的胶联软件。“我们的流程可以帮助工程师创建MEMS芯片，并与EDA工具创建的电路以及MDA工具创建的机械器件集成在一起。”Maher指出。
“我们还提供设计套件和库。它们能够与IC制造商的工艺流程一起帮助工程师在众多代工厂高效地实现MEMS芯片。”她表示。
分析人士认为，SoftMEMS正在倡导新的设计软件种类。这种软件的成功将进一步推动MEMS芯片市场的繁荣。如果MEMS芯片变得更加普及，会有更多的软件供应商进入这一领域，从而再次形成EDA产业曾经的成功之路。
“MEMS专用软件产业仍处于起始和发展阶段。”分析师Walker认为，“SoftMEMS是支持电子设备中MEMS协同设计的首批公司之一。但这种新兴的MEMS软件市场可能与MEMS硬件市场齐头并进，如同EDA市场跟随半导体市场的发展方式那样。”
除了用于设计目的外，SoftMEMS也在尝试多元化发展之路，例如提供EDA环境中常见的一些分析工具，象执行成本分析、创建可复用的库以及旨在提高良品率的“假设分析”解答等。
“在最初阶段，大多数MEMS芯片是那些拥有丰富芯片知识、也习惯于很长上市时间的设计师创建的，”Maher指出，“随着大量MEMS芯片的面世，以及工程师开始对基本功能的理解，我们的用户开始询问如何提高良品率和缩短上市时间，这也是EDA供应商必须回答的问题。”
EDA供应商自己还没有增加MEMS功能，IntelliSense公司的Akkaraju表示，因为MEMS解决方案必须能在各种能源领域中工作，包括机械、电子、热、磁和光等。MEMS设计要求各科人员的合作，在所有这些领域中协同进行设计，从而迫使电子、封装、测试和材料工程师与生物学家等专家共享工具。
“在所有这些领域中可用工具的成熟度不尽相同，”Maher指出，“在某些领域，方法和工具相当成熟，而在其它领域你还需要深入研究才能让它们彼此合作。另外，封装方面存在电子工程师不常面对的特殊问题，例如将封装对环境开放，这会对封装MEMS芯片造成艰巨的挑战。”
SoftMEMS还将增加新的功能，以便允许电子工程师评估其它公司做的MEMS芯片内置于他们系统中的可能性。该功能可以让工程师在他们一直用于创建电子设计的EDA工具中完成这一任务。
作者：R. Colin Johnson
