MID器件机电集成数字化设计关键问题的研究

本项目是关于三维机电集成器件数字化设计制造关键技术的研究，在国家自然科学基金的支持下，围绕项目的研究计划及设定目标展开研究。针对项目中的关键问题1设计了一种适合MID器件的数字化设计方法及数字化设计过程模型，实现对MID设计中所进行的设计活动、目的、任务、数据等进行描述；对关键问题2“MID器件STEP数据模型和AP210应用协议的扩展研究”，实现了对三维电子元件库的数据描述及MID产品数据模型的建立，创新性的定义一系列特殊的MID特征结构，支持对三维电路的形状、走线、电气信息的描述，扩展AP210应用协议，支持对MID在材料上集成机械及电气功能的描述；在关键问题3“机电集成设计阶段核心功能及MID特定功能算法的开发设计”方面，研究开发出一些有效的MID三维基体上自动布线和布局的算法，建立新的三维布线的排序规则理论，开发出二次注塑工艺辅助功能，支持MID设计和制造工艺的并行性要求；在关键问题4“激光成型工艺仿真系统及接口的设计开发”方面，建立适合MID激光直接成形的运动控制方法及数学模型，实现成形过程的仿真，主体结构、运动机构及相关零部件的设计造型；对关键问题5“基于三维几何造型核心系统和STEP标准的机电集成设计CAD系统原型的开发”，采用OCC及特征造型技术，融合电子设计要素，开发出具有自主性的三维机电集成CAD系统框架和原型。.综上所述，本项目基本完成了申请报告中的研究计划及设定的目标，完成了计划书中设定的研究成果：（1）发表了9篇与项目相关的科研论文，数量超过了4篇的预期成果，且全部被EI/SCI/ISPT收录，其中一篇国际会议文章获优秀论文奖；（2）参加了5人次的国际学术会议及多次国内的相关学术会议；（3）通过项目的实施，进一步探索和解决MID数字化设计过程存在的一些关键性问题，设计适合MID产品的数字化设计流程及数据模型，一些MID机电集成设计特定及核心的功能和算法得到实现；（4）MID激光直接成形CAM系统及成形设备主体结构系统的设计开发；（5）开发了三维机电集成CAD软件原型，满足MID产品数字化设计需要，为该类产品的创新设计、制造提供技术支持。.MID技术的研究开展在国内还十分的欠缺，但该类产品和器件的应用领域广，特别是通讯，医疗和汽车、微器件如传感器等领域。项目作为国内MID技术研究基地的前期建设，具有较强的先进性、工程应用价值及良好的应用前景。