【解決方案】未來的 MEMS 需要更強大的模擬工具

作者：Juha Riippi

當今科技進步的速度令人驚嘆。在這個高速發展的環境中，有一件事始終不變——模擬在推動創新的過程中扮演著關鍵角色。模擬在各行各業的設計與開發中都是不可或缺的。然而，先進模擬在某些產業中仍未被充分發揮，特別是在微機電系統（MEMS）領域。

在 MEMS 產業中，模擬通常僅在設計初期被有限地使用。因此，這常常導致在產品開發後期錯失優化與完整設計驗證的機會。但如果我們能突破這些限制呢？如果我們能在 MEMS 設計中充分運用模擬呢？

在這篇文章中，我們將探討這個可能性，強調需要具備針對 MEMS 產業獨特需求的強大模擬工具，並介紹我們的解決方案——Quanscient Allsolve。

基於 FEM 的模擬在 MEMS 元件設計中的角色

有限元素法（Finite Element Method, FEM）是一種基於物理的強大模擬工具，在新型 MEMS 元件設計中扮演關鍵角色。這種數值方法被用來解決工程與數理物理中的問題，特別適合在產品設計初期驗證產品規格。然而，前進的道路並不總是順利。傳統的 FEM 模擬工具常在運算能力與靈活度上遇到瓶頸。

它們經常受限於問題規模、功能、吞吐量以及授權條件，這對工程師來說可能成為瓶頸，限制了 FEM 的使用範圍。儘管 FEM 提供了精確且有價值的發現，許多 MEMS 設計團隊仍無法在後期這些同樣關鍵的設計階段充分利用這項強大工具。無法最大化運用 FEM 進行複雜模擬，不僅凸顯了產業普遍的挑戰，也揭示了新的機會。

FEM 模擬的挑戰與機會

隨著我們更深入進入 MEMS 設計的複雜領域，元件本身的複雜性加上系統層級的影響（例如封裝），會逐漸浮現。這些挑戰需要能快速處理多樣化參數並優化效能的模擬工具。此時，「實驗設計法」（Design of Experiments, DoE）登場。這是一種關鍵方法，可以在進入量產前，減少所需的製程次數，並優化元件的實際效能。

然而，執行可靠的 DoE 並不簡單。它需要大量運用 FEM，且不能受制於傳統的限制，例如問題規模、功能、吞吐量、硬體與授權條件。「無限制的模擬環境」同時是一項挑戰，也是重大的機會。

移除這些傳統障礙後，MEMS 設計團隊就能充分發揮 FEM 模擬的潛能，實現更高效的設計並加速設計流程。

「生產等級」模擬：改變遊戲規則？

那麼，「生產等級」模擬意味著什麼？為什麼它在 MEMS 設計領域如此重要？

「生產等級」模擬代表模擬在設計流程中的應用方式出現了重大轉變。

它意味著模擬被用在「生產規模」上，可以執行數千次模擬，進而徹底探索設計空間。這樣的方法在 MEMS 這種複雜系統中特別重要，因為每一個細節都可能顯著影響最終產品的效能與可製造性。

當無限制的 FEM 與可靠的 DoE 結合時，就能形成一種強大工具，足以應對最複雜的設計挑戰。它能幫助工程師駕馭設計中錯綜複雜的變數、限制與取捨。此外，將蒙地卡羅分析（Monte Carlo analysis）等統計技術與 FEM 結合，更開啟了新的可能性。它能幫助預測像是良率這樣的關鍵成果，而這在任何製造流程中都是重要考量。這種整合標誌著 FEM 在 MEMS 產業應用上的重大突破，讓設計團隊能從模擬中獲得更大的價值。

Quanscient Allsolve 在 MEMS 模擬中的革新

Quanscient Allsolve 是我們針對產業需求所提出的答案——一套無限制、先進的模擬工具。它專為 MEMS 產業設計，目標是重新定義模擬在設計流程中的角色。

Quanscient Allsolve 不僅是初期設計階段的工具，它在設計後期的價值更為突出。憑藉其速度與靈活性，它成為能同時執行大量複雜模擬的利器，協助工程師有效且自信地探索設計可能性。

透過 Quanscient Allsolve，你可以優化設計，使其更具成本效益、更有效能，並能在各種環境下可靠運作。它能執行大規模模擬，用來驗證並微調設計，幫助你在問題成為高成本錯誤前就先行發現。

Quanscient Allsolve 代表 MEMS 產業發展的下一步，透過先進的模擬能力推動創新與效率。這不只是為了滿足當下的需求，更是為了引領 MEMS 產業的未來。

結論

從「傳統」模擬到「生產等級」模擬的轉變，對 MEMS 產業來說不只是升級，而是一種典範轉移。透過移除 FEM 的傳統限制，我們正站在新可能與新進步的門檻上。

Quanscient Allsolve 正是這場轉型的核心，它不僅能滿足當前產業需求，還具備彈性來因應未來挑戰。我們的解決方案不只是跟上現況，而是將它提升到更高的層次。

想像一下，你能夠執行高精度的 DoE 與統計分析，來改善像良率這樣的設計參數；再想像一下，你不再受限於問題規模、功能、吞吐量、硬體與授權條件。這就是我們透過 Quanscient Allsolve 變成現實的願景。

所以，我們想留給你這個問題：如果你能執行更多 FEM 來推動這些進階分析，你會不會去做？

我們誠摯邀請你來體驗 Quanscient Allsolve，親自見證它如何重新定義你的設計流程，並推動 MEMS 產業的創新。

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