Патенты автора Смирнов Игорь Петрович (RU)
Изобретение относится к микромеханическим устройствам преимущественно малых космических аппаратов (МКА). Микросистема содержит неподвижную кремниевую рамку (10), приклеиваемую к поверхности (1) МКА, шарнирные (6) створки жалюзи (2) с внешним высокоотражающим металлическим покрытием, а также биморфные актюаторы. Актюаторы имеют полиимид-кремниевую изгибную структуру (5), закреплены основаниями (3) на рамке (10), а хвостовиками (4) связаны со створками (2) посредством полиимидных связок (7) с отражающим покрытием. Створки заземлены на корпус МКА через металлизированные шарниры и токопроводящие отверстия в неподвижной рамке (10). Техническим результатом является увеличение эффективности, в том числе надёжности системы, а также упрощение технологии её изготовления. 1 н. и 1 з.п. ф-лы, 4 ил.
Заявленное изобретение относится к конструкции СВЧ коммутационной платы из высокоомного кремния на металлическом основании. Техническим результатом заявленного изобретения является уменьшение омических потерь при распространении энергии СВЧ, обеспечение возможности варьировать в более широких пределах комбинированную относительную диэлектрическую проницаемость микрополосковой линии передачи, устранение перегрева СВЧ кристаллов и линий передач, сформированных на плате, обеспечение сохранения конструкционной прочности пластины из кремния и возможности изготовления коммутационной платы групповым методом. Упомянутый технический результат достигается тем, что на лицевой стороне кремниевой платы выполнено не менее двух полостей-колодцев разной глубины, на лицевой стороне сформированы полоски микрополосковых линий передачи из металла с малым электросопротивлением разной толщины, с обратной стороны кремниевой платы сформированы воздушные пазы разной глубины, идущие параллельно полоскам. 1 з.п. ф-лы, 4 ил.
Шагающий инсектоморфный мобильный микроробот // 2699209
Изобретение относится к микроробототехнике, а именно к шагающим мобильным микророботам, и предназначено для осуществления работ в экстремальных ситуациях, преимущественно в условиях открытого космоса, невесомости, микрогравитации и выполнения задач напланетных миссий. Шагающий мобильный микроробот содержит корпус, систему управления движением и движитель в виде ног, приводимых в движение термомеханическими микроактюаторами. Каждая из ног выполнена в виде зигзага из четырех ортогонально соединенных балок. Первая балка закреплена перпендикулярно боковой поверхности корпуса. Вторая балка расположена параллельно боковой поверхности корпуса под углом не менее 30 угловых градусов к поверхности перемещения и ориентирована в направлении движения микроробота. Третья балка выполнена из двух частей, соединенных между собой шарниром. А к четвертой балке присоединена шарниром ступня, состоящая из пальцев, снабженных термомеханическими актюаторами. Все балки кроме первой снабжены термомехническими микроактюаторами. При этом микроробот имеет не менее чем шесть ног. Изобретение обеспечивает повышение возможности адаптации к поверхности, имеющей сложный профиль. 3 з.п. ф-лы, 5 ил.
Использование: для высокомощных силовых и СВЧ полупроводниковых устройств. Сущность изобретения заключается в том, что коммутационная плата содержит пластину из нитрида алюминия со сквозными отверстиями, сформированными лазерной микрообработкой, металлизированные отверстия и металлический топологический рисунок из системы металлов толщиной от 3 до 300 мкм с защитным слоем из химического никеля и золота, сформированные методами вакуумного напыления, гальванического осаждения, травления через пленочный фоторезист, при этом на коммутационной плате выполнена толстая двусторонняя металлизация до 300 мкм, паяльная маска с окнами, двусторонний слой припоя в открытых окнах паяльной маски и дополнительный слой припоя в местах крепления мощных навесных элементов и монтажа платы к основанию корпуса прибора, обеспечивающие в совокупности с металлизированными отверстиями отведение тепла в плату и от платы в корпус, а выполнение металлизированных отверстий обеспечивает монтаж высокой плотности за счет двухуровневой разводки металлического топологического рисунка. Технический результат: обеспечение возможности улучшения теплоотвода от радиоэлементов и токоведущих дорожек, расположенных на коммутационной плате. 1 з.п. ф-лы, 1 ил.
Использование: для детектирования напряженности электрического поля на поверхности конструкции космического аппарата. Сущность изобретения заключается в том, что миниатюрный измеритель параметров электризации космических аппаратов включает: микросистемный вибрационный модулятор, состоящий из металлического каркаса, печатных плат, катушек индуктивности, подвижного экранирующего электрода, чувствительного электрода, и электрическую схему преобразования, состоящую из последовательно соединенных усилителя тока и аналого-цифрового преобразователя, при этом вход усилителя тока подключен к чувствительному электроду, материал подвижного экранирующего электрода выбирается из соотношения Е=E0k, где Е - модуль Юнга, Е0 - модуль Юнга в н.у., k – коэффициент, характеризующий изменение модуля Юнга используемого материала в диапазоне температур от -150°С до +150°С, значение коэффициента находится в пределах 1,0≤k≤1,1. Технический результат: обеспечение возможности уменьшения массогабаритных параметров, снижения мощности потребления устройства, повышения работоспособности системы в условиях открытого космоса, а также устойчивости к жестким температурным условиям эксплуатации. 5 з.п. ф-лы, 2 ил.
Использование: для поверхностного монтажа. Сущность изобретения заключается в том, что герметичный сборочный модуль для монтажа микрорадиоэлектронной аппаратуры, выполненный групповым методом с последующей резкой на модули, содержит герметично соединенные при помощи стеклокерамического припоя подложку и крышку, выполненные из полупроводниковых или диэлектрических материалов, в подложке выполнены сквозные полностью металлизированные токопроводящим материалом герметичные микроотверстия, размещенные между и под глухими полостями под кристаллы, внешние выводы которых размещены на наружной поверхности подложки и снабжены слоем припоя, обеспечивающим монтаж модуля на плате, на внутренней стороне подложки выполнены глухие полости с размещенными в них кристаллами, которые соединены с металлизированными микроотверстиями бессварочным методом посредством нанесения на область контакта слоя планаризируемого диэлектрика и формирования металлизации между контактными площадками кристаллов и металлизированными микроотверстиями, кристаллы в местах соединения с металлизированными микроотверстиями, размещенными под кристаллами, закреплены при помощи токопроводящего материала. Технический результат: обеспечение возможности повышения его надежности, герметичности, уменьшения теплового сопротивления между кристаллом и подложкой, уменьшения массогабаритных характеристик, повышения технологичности производства и монтажа указанного модуля посредством применения группового метода изготовления. 2 з.п. ф-лы, 2 ил.
Изобретение относится к области технологии микроэлектроники, а именно к способам, специально предназначенным для изготовления или обработки плат микроструктурных устройств или систем на монокристаллических кремниевых подложках. Изобретение может быть использовано при изготовлении многокристальных систем, а также СВЧ-устройств. Способ формирования плат микроструктурных устройств со сквозными металлизированными отверстиями на монокристаллических кремниевых подложках включает металлизацию отверстий двумя проводящими слоями и формирование глухой полости под кристалл с фаской по верхнему краю полости, которое обеспечивается комбинированием режима травления, травителя и кристаллографических особенностей кремния. Обеспечивается увеличение надежности формируемых контактных площадок плат и упрощение процесса формирования платы со сквозными металлизированными отверстиями и глухими отверстиями под кристаллы различной величины. 3 з.п. ф-лы, 19 ил.
Изобретение относится к робототехнике, а именно к шагающим мобильным роботам, и предназначено для осуществления работ в экстремальных ситуациях, преимущественно в условиях открытого космоса и выполнения задач напланетных миссий. Ступня ноги шагающего космического микроробота выполнена с переменной жесткостью в виде гибкой пластины с размещенными на ней с промежутками между собой жесткими элементами. При этом суммарная площадь жестких элементов на единице площади поверхности пластины монотонно убывает от пятки к носку. Ступня соединена с ногой пяткой с помощью шарнира с одной степенью свободы. Изобретение обеспечивает упрощение конструкции, адаптацию ступни к поверхности перемещения и надежный контакт ступни с поверхностью. 5 з.п.ф-лы, 4 ил.
Изобретение относится к робототехнике, а именно к шагающим мобильным роботам, и предназначено для осуществления работ в экстремальных ситуациях, преимущественно в условиях открытого космоса и выполнения задач напланетных миссий. Ступня ноги шагающего космического микроробота выполнена в виде пластины с закрепленным на поверхности ее контакта с поверхностью перемещения средством фиксации. При этом ступня соединена с ногой пяткой с помощью шарнира с одной степенью свободы. Пластина выполнена из гибкого диэлектрического материала с размещенными на ней с промежутками между собой жесткими элементами так, что их суммарная площадь на единице площади поверхности пластины монотонно убывает от пятки к носку. А средство фиксации выполнено в виде отдельных, не контактирующих между собой и покрытых слоем диэлектрика проводников, подключенных к разным полюсам источника напряжения. Изобретение обеспечивает повышение надежности фиксации на поверхности перемещения. 6 з.п. ф-лы, 5 ил.
Изобретение относится к робототехнике, а именно к шагающим мобильным роботам, и предназначено для осуществления работ в экстремальных ситуациях, преимущественно в условиях открытого космоса, и выполнения задач напланетных миссий. Ступня выполнена в виде пластины с нанесенным на площадь ее контакта с поверхностью перемещения адгезивом, соединенной пяткой с ногой с помощью шарнира с одной степенью свободы. Пластина выполнена гибкой с размещенными на ней с промежутками между собой жесткими элементами, при этом их суммарная площадь на единице площади поверхности пластины монотонно убывает от пятки к носку. Технический результат - повышение надежности фиксации на поверхности перемещения. 9 з.п. ф-лы, 6 ил.
Изобретение может быть использовано при создании и изготовлении микромеханических устройств, содержащих упругие гибкие деформируемые исполнительные элементы методом химического травления с использованием масок. Способ изготовления чувствительного элемента акселерометра основан на формировании групповым методом объемных структур чувствительных элементов методом поэтапного травления пластин монокристаллического кремния ориентации (100) или кварцевого стекла диаметром не менее 100 мм, включающим жидкостное и ионно-плазменное травление. Обеспечиваются увеличение производительности за счёт использования группового техпроцесса и повышение качества получаемых деталей. 6 з.п. ф-лы, 6 ил.
Датчик электростатического поля // 2623690
Предлагаемое изобретение относится к области измерительной техники, а именно к средствам измерения напряженности электростатических полей, в том числе и в условиях космического пространства. Датчик электростатического поля содержит вибрационный модулятор, состоящий из катушки индуктивности, постоянных магнитов, гибкой подвижной балки в виде изогнутой профилированной полосы с эллиптическим экранирующим отверстием, корпуса и основания. Гибкая подвижная балка изготовлена из ферромагнитного материала и расположена на оси симметрии катушки индуктивности. Постоянные магниты расположены симметрично относительно оси катушки индуктивности, ортогонально плоскости балки так, что поле постоянного магнита ортогонально магнитному полю катушки индуктивности. Технический результат заключается в уменьшении массогабаритных параметров измерительных устройств, увеличении точности измерения, помехоустойчивости (соотношение сигнал/шум) и разрешающей способности. Кроме того, повышается технологичность изделия за счет изготовления групповым методом отдельных элементов конструкции. 9 з.п. ф-лы, 3 ил.
Использование: для изготовления микромеханических устройств, содержащих упругие гибкие деформируемые исполнительные элементы. Сущность изобретения заключается в том, что микромеханический актюатор выполнен в виде сформированной в меза-структуре упруго-шарнирной консольной балки, состоящей из параллельных трапециевидных вставок из монокристаллической кремниевой подложки p-типа с ориентацией [100], расположенных перпендикулярно основной оси консольной балки и соединённых полиимидными прослойками, образованными полиимидной пленкой, нагревателя и электропроводящих шин, образующих омический контакт с кремнием, трапециевидные вставки выполнены на противоположных сторонах упруго-шарнирной консольной балки и образуют, по меньшей мере, две зоны деформации. Технический результат: обеспечение возможности повышения надежности при эксплуатации в широком диапазоне температур. 2 н. и 9 з.п. ф-лы, 5 ил.
Использование: для создания систем, обеспечивающих микроперемещения. Сущность изобретения заключается в том, что кремниево-полиимидное гибкое сочленение для микросистем содержит соединяемые полиимидной вставкой кремниевые элементы, при этом в кремниевых элементах выполнены отверстия, заполненные материалом полиимидной вставки. Технический результат: обеспечение возможности повышения надежности сочленения. 4 з.п. ф-лы, 5 ил.
МИКРОСИСТЕМНЫЙ ЗАХВАТ // 2598416
Изобретение относится к микросистемной технике, в частности к микроробототехнике, и может быть использовано в исполнительных устройствах роботов при манипулировании микрообъектами сложных конфигураций и сыпучих материалов, например, в космической технике, для забора проб грунта планет, комет и других небесных тел. Микросистемный захват содержит двумерную деформируемую структуру и средства управления деформацией. Деформируемая структура выполнена в виде гибкой оболочки, снабженной матрицей деформируемых элементов в виде актюаторов, каждый из которых снабжен средством для индивидуального управления деформацией. Деформируемые элементы выполнены в виде биморфных актюаторов, а средства для индивидуального управления деформацией - в виде нагревательных элементов. Изобретение направлено на расширение функциональных возможностей за счет принятия микросистемным захватом разнообразных форм, позволяющих ему при использовании в качестве рабочего органа робота манипулировать микрообъектами сложных конфигураций и сыпучими материалами. 5 з.п. ф-лы, 4 ил.
Изобретение относится к области микроробототехники, в которой основными подвижными элементами конструкции являются устройства микросистемной техники, выполненные по технологиям микрообработки кремния. Робот-инспектор может быть использован при создании систем, предназначенных для инспектирования и ремонта оборудования, находящегося в труднодоступных областях космических аппаратов за счет управляемого перемещения не менее чем в двух направлениях, возможности переноса полезной нагрузки и функционирования в условиях космического пространства. Изобретение обеспечивает возможность передвижения по поверхностям с различной степенью шероховатости и неровности, в том числе преодоление ступенчатых неровностей, устойчивость к жестким температурным условиям эксплуатации, увеличение надежности за счет применения термомеханических актюаторов, устойчивых к многократным изгибам, увеличение скорости передвижения за счет совместного использования разноразмерных исполнительных элементов. 2 н. и 24 з.п. ф-лы, 6 ил.
МИКРОСИСТЕМА ОПТИЧЕСКОГО ИЗЛУЧЕНИЯ // 2501052
Изобретение относится к области оптики и может быть использовано в устройствах и системах для отклонения пучка квазимонохроматического оптического излучения по двум пространственным направлениям, создания плоских изображений с помощью пучка квазимонохроматического оптического излучения, изменения и переключения изображений. Микросистема оптического излучения включает источник квазимонохроматического оптического излучения, систему оптических элементов, первую линейку электроуправляемых микроструктур, вторую линейку электроуправляемых микроструктур, фотоприемник и блок управления. Техническим результатом является повышение функциональной возможности конструкции за счет создания микросистемы оптического излучения, обеспечивающей возможность отклонения пучка квазимонохроматического оптического излучения по двум пространственным направлениям. 5 з.п. ф-лы, 4 ил.
Изобретение относится к области микросистемной техники и может быть использовано при создании микросистемных устройств управления и/или сканирования малогабаритной антенной или оптической отражающей поверхностью (зеркала) на основе подвижных термомеханических микроактюаторов, обеспечивающих преобразование «электрический сигнал - перемещение» и/или «изменение температуры - перемещение»
Изобретение относится к области микросистемной техники и может быть использовано при создании и изготовлении микромеханических устройств, содержащих упругие гибкие деформируемые исполнительные элементы, обеспечивающие преобразование «электрический сигнал - перемещение» и/или «изменение температуры - перемещение» для микроробототехнических систем
