Разработка методов проектирования и технологий создания интегрированных микроэлектромеханических систем (МЭМС)

Разработка методов расчета пропускной
способности интегрированных МЭМС,
состоящих из различных элементов (механических, электрических и т.д.).
  Исследование влияния различных технологических дефектов на точность
МЭМС различных видов.
  Выработка требований к допускаемым технологическим дефектам изготовления МЭМС, обеспечивающих заданный уровень точности МЭМС.
  Разработка рекомендаций по повышению ресурса работы интегрированных МЭМС.

Разработаны методы расчета пропускной способности интегрированных микроэлектромеханических систем (МЭМС), включающие методику расчета магнитной чувствительности магнитоуправляемых МЭМС коммутаторов, методику расчета инерционной чувствительности, методику оценки максимального пропускаемого тока. С использованием разработанных методик выполнена оптимизация конструкции магнитных концентраторов магнитоуправляемых МЭМС-коммутаторов. Исследовано влияние различных технологических дефектов на контактное сопротивление. Разработаны рекомендации по повышению ресурса работы МЭМС-коммутаторов. Разработаны рекомендации к обеспечению уровня технологических дефектов при изготовлении МЭМС заданного уровня точности. Разработаны физико-технических основы проектирования и методики проектирования нового класса интегрированных МЭМС, объединяющих функции сенсорных, управляющих и исполнительных элементов. Разработаны методы электрохимического осаждения элементов конструкции магнитоуправляемых МЭМС-коммутаторов, обеспечивающие повышение скорости осаждения в 2-3 раза. Разработан ионообменный способ регенерации промышленного электролита рутенирования. Разработаны методики диагностики дефектов разрабатываемых интегрированных МЭМС.

Разработаны лабораторные методики изготовления интегрированных магнитоуправляемых микроэлектромеханических систем (МЭМС)-коммутаторов. Рассмотрены две технологии производства интегрированных планарных МЭМС: субтрактивная и аддитивная. Изготовлены экспериментальные образцы интегрированных МЭМС по двум выбранным технологиям. Выявлено преимущество аддитивной технологии перед субтрактивной. Разработано программно-алгоритмическое обеспечение проектирования нового класса интегрированных МЭМС по характеристикам динамической точности. Разработан интерфейс обесречивающий выбор в широком диапазоне значений входных параметров, моделирования, генерирования и выгрузки конструкции и корпуса МЭМС-коммутатора в универсальном формате STL для обмена данными между различными CAD/CAE системами, в том числе 3D-принтинга.

Разработана лабораторная методика создания интегрированных магнитоуправляемых микроэлектромеханических систем (МЭМС)-коммутаторов, объединяющих функции сенсорных, управляющих и исполнительных элементов. Экспериментально отработаны основные технологические операции аддитивной технологии изготовления интегрированных магнитоуправляемых МЭМС-коммутаторов. Разработано программно-алгоритмическое обеспечение проектирования нового класса интегрированных МЭМС по характеристикам динамической точности. Проведены исследовательские испытания экспериментальных образцов интегрированных МЭМС, по разработанной программе и методикам. Разработаны технические требования и предложения по разработке, производству и эксплуатации интегрированных МЭМС-коммутаторов с учетом технологических возможностей и особенностей индустриального партнера.