基于XML的MEMS材料数据库设计与实现

摘要

本文首先针对当今MEMS器件的结构化设计方法,从系统的高度,论证了MEMSCAD对MEMS器件设计的必要性.综合对比当今大型MEMS CAD软件,分析了MEMSCAD中的重要组成部分-材料数据库在MEMS器件的设计综合分析、加工和仿真、产品测试等不同阶段的重要作用.其次,结合MEMS材料属性数据的半结构化和XML语言自描述性的特点,提出了用XML技术实现材料数据库的设计,采用XML语言描述其数据文档结构,进行了数据模式设计,并将这些文档作为数据库的底层数据.根据设计平台的要求,确定了数据库的用户界面、数据操作、底层数据文档的三层体系结构.同时确定用Tk(图形用户界面包)作为界面设计工具,用Tcl(工具命令语言)作为数据操作语言.最后,实现了数据库数据的增加、修改、删除等功能,并且有效的与实验室平台(MEMS GARDEN3.0)进行集成.收集了大量的实验数据,对数据进行了分类,确定了数据库的数据内容.数据库大约保存了100多种材料的数据属性,其中包含如SiO2、单晶硅、SiN等MEMS加工中常用的材料,每个数据都同时记录了数据值、加工条件、数据来源等.这些数据必将大大方便MEMS设计并可以作为设计人员的有效参考工具.

目录

文摘

英文文摘

第一章绪论

1.1微机电系统(MEMS)的研究现状和发展趋势

1.2 MEMS CAD的国内外研究现状

1.3建立MEMS材料数据库的意义

1.4本论文要完成的主要工作

第二章XML数据库及其数据存储技术

2.1 XML概念综述

2.2 XML与数据库

2.3 XML数据库分类研究

2.3.1本源XML数据库(NXDB)

2.3.2支持XML的(关系型)数据库(RXDB)

2.4半结构化数据

2.5 MEMS材料属性数据的特点及采用XML数据库存储的优势

2.6本章小结

第三章基于XML的MEMS材料数据库设计

3.1数据库需求分析

3.2用XML描述MEMS材料属性

3.3数据建模

3.3.1现有数据模式研究

3.3.2面向关系的XML数据模型

3.3.3面向W3C规范的XML数据模型

3.3.4本数据库采用的XML数据模型

3.4数据存储设备

3.5数据库系统结构

3.5.1系统结构

3.5.2 XML Web服务器实现上的选择

3.5.3本数据库的系统结构

3.5.4数据加载及XML文档生成

3.6用户界面设计

3.7本章小结

第四章基于XML的MEMS材料数据库实现

4.1数据库的运行环境

4.2应用程序接口

4.2.1接口的由来

4.2.2应用程序接口在程序开发中的地位

4.2.3文档对象模型(DOM)

4.2.4用于XML的简单API(SAX)

4.2.5两种应用程序接口比较

4.3本数据库的编程实现

4.4应用的描述

4.5与集成设计平台的集成

4.5.1数据库介绍

4.5.2主界面介绍

4.5.3常用MEMS材料的属性值

4.5.4数据库的完善

4.6本章小结

第五章结束语

总结

展望

改进设想

数据库的完善

参考文献

附录1：matdata函数功能及主要步骤

附录2：数据显示窗体代码

附录3：数据库实现的主要功能

附录4：用户界面设计

研究生期间发表的论文

致谢

西北工业大学学位论文知识产权声明书和西北工业大学学位论文原创性声明