Чем ценна микросхема?
Конечно, не миллионами транзисторов или диодов, входящих в состав микросхемы, а интеллектом, который заложен ее авторами. Все новые разработки НПО “Интеграл” определяются потребностями рынка. То есть сначала есть заказчик со своими пожеланиями, который формулирует, какие функции должна выполнять конкретная схема в конкретном изделии. Исходя из них, разрабатывается детальная спецификация на изделие, после чего разработчики основного дизайн-центра “Интеграла”, которым является НТЦ “Белмикросистемы”, приступают к работе. Специалисты выбирают технологию, наиболее подходящую для получения заданных параметров, моделируют, оценивают... До того как заказчик получит первые образцы, обычно проходит 6—8 месяцев.
Разработка — коллективный процесс, в НТЦ “Белмикросистемы” работает более 300 человек, к сети может быть подключено одновременно до 200 компьютеров. Ежегодно наше предприятие выдает 80—90 проектов.
Основа микросхемы — кристалл, то есть кусочек кремниевой пластины. Сейчас мы работаем с пластинами диаметром 150 мм и 100 мм. На такой площади размещается несколько миллионов транзисторов. Транзисторы и диоды для микросхем — как болты и гайки для автомобиля. Они собираются в схему и подключаются в определенной последовательности и по строгим правилам. Мы используем планарную технологию: микросхема сначала появляется на экране компьютера в дизайн-центре, затем методом фотолитографии переносится на кремниевую пластину. Звучит просто, но на самом деле это сотни физико-химических операций. А размер кристаллов во всем мире стремится к нулю: мы тоже много работаем над уменьшением размеров кристаллов.
Это высокоинтеллектуальная работа. Если в машино- или тракторостроении, при любом массовом производстве вы можете купить на рынке деталь или технологию ее изготовления, то на “Интеграле” создаются не имеющие аналогов технологии и на их основе производятся микросхемы. Космический аппарат без одной-двух маленьких микросхем от “Интеграла” превращается в бездействующий музейный экспонат.
В каких изделиях можно найти микросхемы “Интеграла”?
В телевизорах, кассовых аппаратах, различных видах бытовой техники, системах управления, промышленной и автомобильной электронике, в часах и калькуляторах. Область применения микросхем, которые предприятие поставляет на экспорт — в Индию, Корею, Китай, Тайвань, очень широка. Довольно часто в популярных моделях зарубежных плейеров и мобильников, раскрученных брэндах бытовой техники стоят белорусские микросхемы.
Но ниша НПО “Интеграл” на постсоветском рынке микросхем иная: сложнофункциональные изделия микроэлектроники для высоконадежных радиоэлектронных систем двойного и специального назначения. Сверхнадежные микросхемы от “Интеграла” находят применение в газовой и нефтяной промышленности, устанавливаются на блоках управления атомных электростанций, без них немыслима работа космической техники, радиоэлектронных систем вооружений и военной техники. Подобные микросхемы, технологии их производства, как правило, на мировом рынке не продаются, системы оценки стоимости подобных изделий нет.
“Высоконадежные” — это эпитет или научный термин?
Это определенные ГОСТами понятия. Стандарты для изделий автомобильной, космической, атомной промышленности примерно одинаковы: микросхемы должны исправно работать в диапазоне температур от минус 60 до плюс 125 градусов, обеспечивать до
100 000 часов работы изделия, не давать сбоев в условиях дестабилизирующих факторов — электромагнитных полей, повышенной загрязненности, высокого давления, высоких ускорений и так далее. Высокая надежность обеспечивается комплексом работ — от разработки технологии производства микросхемы, выбора кристалла до изготовления, корпусного исполнения, разработки методов оценки надежности. Потребителю мы должны поставить изделия, которые гарантированно соответствуют его требованиям.
Для анализа конструкции кристаллов на соответствие требованиям документации, анализа конструктивных и технологических особенностей микросхем, причин отказов изделий при проведении испытаний на “Интеграле” создано специальное подразделение — центр “Белмикроанализ”.
— Установить конкретную причину отказа сложно, потому что микросхема — это результат выполнения сотен физико-химических операций. Мы оперируем с размерами порядка долей микрона. Наша аналитическая техника позволяет “влезть” в эти элементы, углубиться на доли микрона и визуально определить, присутствуют ли там факторы, которые приводят к деградации, — говорит директор центра “Белмикроанализ” Лев Буйко.
Техника, которой располагают специалисты центра “Белмикроанализ”, входящего в национальную систему центров коллективного пользования, уникальна. Растровый электронный микроскоп S-4800 дает увеличение размеров порядка 800 000 раз и позволяет видеть объекты размером всего в один нанометр. Специальные зондовые станции дают возможность изучить отдельный элемент микросхемы, разрезав металлизированные соединения на кристалле с помощью тонкого лазерного луча. Спектрометры и спектрофотометры позволяют с высочайшей точностью определить состав материала — на уровне 10-9. То есть если в состав кремниевой пластины затесался всего один “неправильный” атом, специалисты “Белмикроанализа” увидят его на фоне миллиарда примесей.
Случайно ли научная работа, выдвинутая на соискание Государственной премии Республики Беларусь в области науки и техники, была выполнена на предприятии, а не в стенах академического института?
Комплексная работа “Разработка, организация серийного производства и экспортных поставок конкурентоспособных наукоемких микроэлектронных изделий для высоконадежных радиоэлектронных систем двойного и специального назначения” могла быть выполнена только на “Интеграле”: здесь создан замкнутый цикл производства микросхем, от разработки технологии до изготовления микроэлектронного изделия и внедрения его в производство. Хотя работа — это, безусловно, результат интеллектуального труда не только ученых “Интеграла”, но и многих наших коллег из Академии наук, участвовавших в совместных исследованиях и оценке результатов.
Работа посвящена развитию физико-технологических основ создания новых высоких технологий микроэлектроники, разработке новых методов проектирования и организации производства новых сложнофункциональных изделий микроэлектроники. Она включает в себя 85 научных работ, опубликованных в период с 1985 по 2005 год. Ее результатом стало создание широкого класса законченных изделий микроэлектроники с целью удовлетворения потребностей оборонных предприятий Республики Беларусь и Российской Федерации и других отраслей народного хозяйства в конкурентоспособной наукоемкой элементной базе для высоконадежных электронных систем и увеличение экспортного потенциала Беларуси. Содержание и результаты научных исследований детально описаны в 15 статьях, защищены 17 авторскими свидетельствами и патентами, 15 свидетельствами о регистрации топологии.
Заслуга руководства НПО “Интеграл” в том, что в тяжелые для белорусской и российской промышленности годы были предприняты меры для сохранения высокоинтеллектуальных кадров. Чтобы удержаться на плаву, предприятие переориентировало сферы деятельности основных подразделений и наладило выпуск микросхем для изделий, которые требовал рынок. Около 40 процентов китайских и корейских калькуляторов работали на микросхемах от “Интеграла”.
Тяжелые времена позади. Продукция “Интеграла” востребована белорусскими предприятиями (среди потребителей нашей продукции — НПО “Витязь”, “Горизонт”, ПО вычислительной техники, “Связьинвест”, “БелВАР”. Но самое главное — “Интеграл” уверенно занял свою нишу на постсоветском рынке микросхем. В производстве наукоемких микроэлектронных изделий специального и двойного назначения у белорусского предприятия нет конкурентов.
Предприятия Федерального космического агентства (Россия) широко используют в своей аппаратуре электронную компонентную базу специального назначения производства НПО “Интеграл”, характеризующуюся высокой надежностью и стойкостью к воздействию внешних факторов. Высокое качество комплектующих постоянно подтверждается при проведении натурных испытаний аппаратуры. В настоящее время предприятия Роскосмоса ведут целый ряд разработок радиоэлектронной аппаратуры ракетных и космических систем с использованием новой элементной базы производства НПО “Интеграл”...
Федеральное космическое агентство поддерживает выдвижение работы “Разработка, организация серийного производства и экспортных поставок конкурентоспособных наукоемких микроэлектронных изделий для высоконадежных радиоэлектронных систем двойного и специального назначения” на соискание Государственной премии Республики Беларусь 2008 года в области науки и техники.
Заместитель руководителя С.А.Пономарев
ОАО “Уральское проектно-конструкторское бюро “Деталь” ведет ряд разработок авиационных радиовысотомеров с использованием новой элементной базы производства НПО “Интеграл”, которая позволяет реализовать концепцию импортозамещения. Наше предприятие широко использует в своей аппаратуре изделия специального назначения производства НПО “Интеграл”, характеризующиеся высокой надежностью с момента появления на рынке.
Генеральный директор — главный конструктор Л.И.Пономарев
ОАО “Научно-производственное объединение “Стрела” — ведущее предприятие в России, специализирующееся на разработке радиолокационной техники, предназначенной для обнаружения наземных и надводных движущихся целей. Одно из основных требований, предъявляемых к радиоэлектронной аппаратуре, — надежно работать в условиях, отличных от нормальных, — во многом обеспечивается широко применяемыми изделиями специального назначения производства НПО “Интеграл”
Первый заместитель генерального директора В.К.Гаврилин
Необходимо отметить, что в отличие от других микроэлектронных фирм СНГ НПО “Интеграл” постоянно обновляет свою достаточно широкую номенклатуру изделий двойного и специального назначения, что позволяет предприятиям оборонно-промышленного комплекса Союзного государства Беларуси и России решать актуальную проблему импортозамещения элементной базы и разрабатывать системы вооружений и военной техники качественно нового уровня. Поставки изделий производства НПО “Интеграл” в Россию позволяют также решать проблему наращивания экспорта для Беларуси за счет продаж высокотехнологичных изделий. Принимая во внимание вышеизложенное, РУПП “Витязь” (г. Витебск) поддерживает выдвижение работы коллектива авторов на соискание Государственной премии Республики Беларусь 2008 года в области науки и техники.
Генеральный директор РУПП “Витязь” В.И.Никифоров
Контакты:
Научно-технический центр “Белмикросистемы”
Республика Беларусь, 220108, Минск,
ул. Корженевского, 12, факс +375 (017) 278-28-22,
тел.: +375 (17) 212-69-16, 278-07-11
E-mail office@bms.by URL www. bms.by
