MEMS用システム解析ソフトウェアSYNPLEはMicro system、Nano system分野の設計要望に応えるためIntelliSense社によって開発された設計シミュレーションソフトウェアです。SYNPLEは、一般的な電気回路設計ソフトのようにMEMSデバイス設計を行うソフトウェアで、MEMSにおける静電-構造-流体連成物理現象を取り扱い、定常解析、周波数応答解析、過渡解析が可能です。(図 1)

図 1　振動ジャイロの周波数応答解析モデルと解析結果グラフ

SYNPLEは、有限要素法解析では不向きな大規模な過渡解析、構造形状などのパラメータ解析を高速かつ容易に行い、デバイス設計を効率化するシミュレーションシステムです。
梁やプレートのようなMEMSデバイスの基本的な構造要素、或いは曲がりくねったばねや櫛型アクチュエーターのような複合構成要素、コリオリ力の考慮、MEMSデバイス要素（スイッチ、加速度計、ジャイロ等）を使用したデバイス設計、また、各種電気回路、論理回路要素と組み合わせたシステム設計も可能です。(図2)
解析結果は数値データ・グラフ表示の他に、3次元形状モデル、2次元マスクデータとして出力することで、作成したモデル・解析結果の容易な確認と、エッチング、3次元解析ツールへのデータリンクが可能です。

図 2　3次元形状モデルによる解析結果表示(振動ジャイロ)

図 3　SMEのシステム過渡解析モデルとグラフ

図 4　3次元形状モデルによる解析結果表示(ミラーデバイス)

図 5　3次元形状モデルによる解析結果表示(センサモデル)

また、System Model Extractor (SME)機能により、有限要素法モデルから任意の複雑な形状のMEMSデバイスの動的、周波数応答を十分にとらえることができ、容易にシステム回路の作成が可能です。(図 5)

図 6　SME機能イメージ

System Model Extractor (SME)機能：

System Model Extractor (SME)機能とは、3Dモデルから得られる周波数応答やダンピングなどのMEMSで考慮しなければならない物理的現象を精確に抽出して マクロモデルを作成する機能です。抽出したマクロモデルは任意の回路シュミュレータ(EDA Linker使用)やSYNPLEを使うことで高速かつ精確にシステム解析を 行うことが可能です。

SME機能を使用して過渡解析を行った場合、3Dモデルで過渡解析を行った場合と比較して計算時間にして約100倍以上もの計算時間の効率化が可能です。

図 7　SMEの概略イメージ図

SMEでは3Dモデルでの解析結果を抽出して、SYNPLEと組み合わせてシステム解析を行うことが可能です。 また、EDA Linkerを使用することで、他社EDAツール(VHDL,HSPICE,PSPICEなど)との連携を可能にし、使い慣れたEDAツールでシステム解析をすることが可能です。

ＯＳとハードウェアの推奨環境

CPU	1.6GHz以上
サポートしているオペレーティングシステム(OS)	Microsoft Windows XP Microsoft Windows 2000 Microsoft Windows Vista 上記OSの動作しているPC、PCワークステーション ＊現在ではWindows版を中心にして開発が進められており、流体、電磁場解析はPC版のみです。 また、Windowsネットワークによるネットワークライセンスも可能です。
RAMメモリ	１GB以上
ハードディスク空き容量	9GB
モニタ解像度	1280×1024以上
※	64bit、マルチコアCPU推奨