Информационный портал по технологиям производства электроники
Репортаж с 3-го международного МЭМС-ФОРУМА - ЭЛИНФОРМ
На главную страницу Обратная связь Карта сайта


Продвижение продукции, услуг и решений Реклама на портале
Подготовка технических и аналитических материалов, обзоры, информационный мониторинг Информационные услуги
Профессиональный перевод технических материалов: статей, инструкций, руководств, стандартов и проч. Технический перевод
Подписка на новости Подписаться на новости



Авторизация


Главная » Техническая информация » Обзоры и аналитика » Репортаж с 3-го международного МЭМС-ФОРУМА
22 ноября 2012

Репортаж с 3-го международного МЭМС-ФОРУМА

Фото: ЭЛИНФОРМ

3 и 4 октября 2012 года в Москве в актовом зале Московского энергетического института прошел 3-й международный МЭМС-ФОРУМ, посвященный проблемам проектирования и производства микроэлектромеханических систем.

Форум был организован Русской Ассоциацией МЭМС при поддержке Московского энергетического института (МЭИ), ООО «Совтест АТЕ» и немецкой ассоциации предприятий электронной и микросистемной индустрии Silicon Saxony e. V.

Микроэлектромеханические системы (МЭМС) – одно из наиболее перспективных направлений в современной электронике. Технология МЭМС позволяет методами, близкими к технологии производства микросхем, получать в интегральном процессе системы с электрическими, электронными, механическими, оптическими и электрохимическими свойствами с размерами, сравнимыми с обычными интегральными схемами. МЭМС-устройства находят широчайшее применение в потребительской и специальной электронике, системах безопасности автомобилей, навигации, медицине, средствах мониторинга и неразрушающего контроля и многих других областях.

К сожалению, российская промышленность в этой области в настоящее время отстает от зарубежной, что связано не только и не столько с недостатком инженерных знаний и опыта – в России ведутся активные работы в отдельных направлениях, связанных с МЭМС, что было продемонстрировано в рамках форума, – сколько с тем фактом, что цепочка разработки и производства МЭМС требует развитой инфраструктуры, начиная от специализированных средств разработки и заканчивая производственными возможностями, позволяющими выполнять специфические для этой технологии операции, такие как глубокое травление в кремнии.

Русская Ассоциация МЭМС ставит своей задачей содействие построению такой инфраструктуры на основе как имеющихся заделов в российской промышленности, так и зарубежного опыта и технических возможностей.

Форум, пленарная часть которого включала доклады российских и зарубежных специалистов, ярко продемонстрировал современную ситуацию, как стартовую точку для этой деятельности. Кроме того, на форуме был представлен проект концепции развития производства современных МЭМС-изделий в России.

Первый день форума начался с торжественного открытия мероприятия. Со вступительным словом к участникам форума обратились Денис Маратович Урманов, исполнительный директор Русской Ассоциации МЭМС, и Никита Васильевич Скибицкий, проректор по научной работе Московского энергетического института, которые сразу же задали основные акценты мероприятия: актуальность и перспективность задачи разработки МЭМС в российских условиях, потребность кооперации с зарубежными партнерами и необходимость рассмотрения всех этапов разработки и производства МЭМС, каждый из которых является неотъемлемой частью общего процесса.

В рамках обозначенных приоритетов очень гармоничным оказался первый доклад, посвященный платформе автоматизированного проектирования МЭМС-устройств. Докладчик – представитель американской компании-производителя данной системы – обратил внимание на несколько особенностей САПР МЭМС, которые отличают их от средств разработки других электронных изделий. Среди таких особенностей была отмечена необходимость специализированной библиотеки элементов, представляющих собой одновременно электрические, механические и геометрические модели типовых компонентов МЭМС. Помимо этого была отмечена особая важность средств моделирования и инженерных расчетов, поскольку МЭМС – изделия достаточно сложные, и возможность предотвратить ошибку с помощью моделирования до этапов прототипирования и, тем более, серийного производства является ключевым моментом в достижении экономической целесообразности и конкурентоспособности разработчика МЭМС.

Докладчиком были продемонстрированы примеры расчетов характеристик МЭМС методом конечных элементов с помощью автоматизированной системы проектирования, которые показывали высокий уровень соответствия с результатами, полученными впоследствии экспериментальным путем.

Еще один инструмент системы – симулятор производственного процесса – позволяет просмотреть процесс получения МЭМС-устройства в анимированном виде. Отвечая на один из вопросов аудитории, докладчик заметил, что на самом деле эта анимация строится «с конца», т. е. исходными данными для нее является не физические основы, а конечные характеристики технологического процесса, известные из опыта, поскольку моделирование физики процесса – слишком сложная задача. Однако этот подход может оказаться очень полезным для оценки возможностей процесса. В частности, был приведен пример, когда с помощью данного модуля удалось определить невытравливаемые участки до изготовления образцов.

После перерыва знакомство с процессом автоматизированного проектирования МЭМС продолжилось, но теперь был сделал акцент на конкретных примерах. В частности, были продемонстрированы варианты конструкций и примеры этапов проектирования ВЧ-переключателей, датчиков давления и других устройств. Рассказ сопровождался примерами использования типовых решений и библиотечных элементов, автоматизированных инженерных расчетов и моделирования и экспериментальных данных.

Следующий доклад был представлен зам. зав. кафедрой Лазерных, измерительных и навигационных систем ЛЭТИ, С.-Петербург. Этот доклад в большой степени отразил нынешнее положение технологии МЭМС с точки зрения российской промышленности, поскольку был представлен стороной, применяющей готовые решения. Докладчик рассказал о проблемах, с которыми сталкиваются разработчики изделий на базе МЭМС-компонентов, в частности, МЭМС-акселерометров. При проектировании трехосного инерциального датчика, построенного на базе трех МЭМС-компонентов, физически располагавшихся в трех различных взаимно-ортогональных плоскостях, разработчики столкнулись с проблемой разброса параметров данных компонентов, в частности, отклонения оси датчика от плоскости монтажа корпуса компонента. Избавиться от этой проблемы удалось только с помощью тщательного входного контроля. Кроме того, были замечены различные особенности частотных характеристик компонентов, в т. ч. из одной партии. В качестве вывода докладчик указал на важность грамотного планирования входного контроля и выбора поставщика, а также на необходимость уделения внимания балансу точности между компонентами и конечным изделием. Так, в приведенном примере высокая точность изготовления плоскостей для монтажа МЭМС-датчиков оказалась бессмысленной из-за погрешностей самих компонентов.

Следующие три доклада представителей МЭИ были посвящены результатам теоретических исследований. Инженер кафедры теоретической механики МЭИ представил работу на тему «Динамика микромеханических устройств с электростатическим накатом», в которой решалась динамическая задача, специфичная для элементов микромеханических систем.

После перерыва на обед было представлено решение задачи моделирования движения упругого мини-робота в трубе, которое может быть использовано в задачах диагностики и обслуживания трубопроводов с помощью движущихся микромеханических устройств.

Зав. каф. Теоретической механики и мехатроники МЭИ рассказал в своем докладе о разработке новой математической модели, программного обеспечения и методики стендовых испытаний микромеханического гироскопа с монокристаллическим резонатором.

Затем на трибуну вновь поднялся представитель американской компании-производителя автоматизированных программ проектирования МЭМС, рассказавший об оптимизации систем МЭМС-акселерометров и резонаторов. Этот доклад также во многом был основан на процессах моделирования и автоматизации проектирования и инженерных расчетов и содержал вопросы обеспечения обмена данными и моделями для совместного применения специализированных САПР и распространенных систем для широкого круга задач моделирования.

После перерыва тема моделирования была продолжена. Следующий докладчик рассказал о системе, широко применяемой для симуляции работы электронных схем, при наличии соответствующих моделей позволяющей интегрировать в разрабатываемые схемы МЭМС-устройства, что является вторым уровнем автоматизации проектирования при применении технологии МЭМС по отношению к разработке самого компонента.

В последний доклад первого дня форума также рассматривались вопросы моделирования с позиций пользователя разработанного элемента МЭМС. Однако данный доклад касался интеграции МЭМС в ИС, т. е. сопряжения электромеханической и электронной части на кристалле. Этот аспект крайне важен, поскольку подходы к проектированию ИС и МЭМС имеют определенные различия и обычно выполняются разными специалистами. Поэтому ПО САПР должно позволять сопрягать такие разработки. Этот процесс был показан на примере одного из модулей предлагаемой системы и САПР Cadence Virtuoso.

Первый день форума в основном был посвящен разработке, а также теоретическим основам МЭМС. Представленные доклады достаточно четко показали, что российские ученые и инженеры в основном заняты вопросами либо фундаментального характера, нацеленными на будущее применение, либо непосредственного применения МЭМС, как готовых изделий, и связанных с этим испытаний. Представители зарубежных компаний, наоборот, посвятили свои доклады практике разработки МЭМС, причем с сильным акцентом на автоматизацию инженерных расчетов и применение программных средств на основе трехмерных моделей, визуализации, численных методов, таких как метод конечных элементов, и других приближенных и эмпирических подходов.

Второй день форума был посвящен примерам реальных разработок, а также технологии изготовления МЭМС.

Начался день с доклада, посвященного опыту разработки и изготовления МЭМС, интегрированной в систему с проектными нормами 350 нм, предназначенную для управления и мониторинга фильтра.

Во втором докладе представитель ассоциации по микроэлектронике Silicon Saxony из Германии затронул вопрос возможного сотрудничества России и Германии в области МЭМС и микроэлектроники.

Далее – было представлено оборудование для различных этапов производства МЭМС. Также технологии МЭМС были посвящены и следующие доклады.

Общий тон докладов, касавшихся сотрудничества и построения предприятий по производству МЭМС в России, указывал на высокий научный потенциал российских специалистов, однако и на существенное технологическое отставание. Один из докладчиков оценил отставание российской микроэлектронной отрасли в 20 лет. Вывод: технологии нужно приносить в Россию.

Что касается МЭМС-технологии, как уже упоминалось, в этом процессе применяются как операции, характерные для производства ИС, так и специфические операции. Как отметил один из участников форума, в МЭМС, в отличие от ИС, нет типовых элементов и процессов: конструктивные решения могут сильно отличаться, а для их реализации могут применяться различные технологические приемы, в то время как современные ИС – изделие с ярко выраженной «модульностью» и иерархией проекта.

Несколько нарушая хронологию событий, упомянем здесь еще три доклада, которые были сделаны позже, но по своей теме были близки данным технологическим докладам.

Генеральный директор ООО «Совтест Микро» рассказал о разработках компании в области оборудования для тестирования электронных компонентов, в т. ч. МЭМС. Современное отечественное оборудование производства компании включает в себя анализаторы производственных дефектов, средства для аналогового и цифрового внутрисхемного тестирования, локализаторы неисправностей, средства функционального тестирования и др. Для тестирования компонентов компания предлагает адаптеры собственного производства для сопряжения с тестовым оборудованием.

Еще одним докладом, вызвавшим большой интерес, явился доклад представителя технического университета города Хемнитц, Германия, в котором докладчик рассказал о методе тестирования МЭМС, заключающемся в определении точных геометрических размеров элементов МЭМС по частотному отклику на механические воздействия.

Ближе к концу второго дня был представлен доклад, касающийся одной из операций, применяемой в производстве как микросхем, так и печатных плат, но приобретающей особую важность при изготовлении МЭМС. Речь идет о плазменной очистке. В ходе выступления было рассказано об особенностях, преимуществах и оборудовании плазменной очистки при низком давлении, применяемой при травлении микроструктур.

Сразу после обеда прозвучал доклад, посвященный разработке и определению характеристик высокоточных систем с вибрационным МЭМС-гироскопом.

Следующий доклад был посвящен вопросам построения цепочек поставок при взаимодействии российских потребителей и зарубежных поставщиков.

Еще два доклада в рамках программы второго дня были посвящены корпусированию МЭМС-устройств, в ходе которых было рассказано о проблемах корпусирования сложных систем, а также методе корпусирования МЭМС на уровне пластины.
Образцы МЭМС-устройств, а также пластины, демонстрирующие методы корпусирования, можно было увидеть на стендах в фойе форума.

Таким образом, второй день форума позволил познакомиться с особенностями техпроцесса МЭМС и выявить определенные тенденции в развитии этой технологии. Доклады организационного характера еще раз указали на необходимость сотрудничества в области разработки МЭМС, а также необходимости внедрения этих технологии на российских предприятиях с помощью зарубежных коллег как единственного способа преодоления возникшего отставания.

В заключение второго дня форума Денис Урманов вынес на обсуждение проект концепции развития разработки и производства МЭМС в России. Этот документ основан на представлении основного рынка для российских компаний, как нишевого, и определяет основную цель в поэтапном достижении инженерных и технологических возможностей локальной разработки и производства передовых МЭМС-устройств полного цикла.

С данной концепцией можно ознакомиться по ссылке.

Следует отметить, что форум собрал достаточно большое количество участников, которые представляли различные компании и организации отрасли производства электроники. Однако наиболее активными были представители государственных предприятий, которые, как выяснилось, очень заинтересованы в применении МЭМС. Об этом, в частности, свидетельствуют многочисленные вопросы аудитории докладчикам, в подавляющем большинстве носившие специальный характер и касавшиеся конкретных инженерных проблем.

Ноябрь 2012 г.

При перепечатке и цитировании ссылка на ЭЛИНФОРМ (www.elinform.ru) обязательна


Оцените материал

Оценка полезности информации:
Оценка полноты информации:  
Оценка изложения информации:  
Комментарий:  
 



Новое на форуме

фильмы торрент без регистрации
фильмы торрент скачать бесплатно
Mangosteen Slim (Мангустин Слим) Сироп Для Похудения Отзывы, Инструкция, Где Купить Mangosteen Slim
Тест на способность человека

Последние новости

Каталоги компании Ingun теперь доступны в телефоне в офлайн режиме
подробнее
АФАР Росэлектроники способны повторять форму объекта-носителя
подробнее
3D моделирование соединителей Amphenol RF
подробнее
Компания Altway впервые на «ЭкспоЭлектронике»
подробнее
Осциллографы Tektronix TBS2000 включены в Государственный реестр
подробнее
Компании «ПриСТ» и «РОДЕ и ШВАРЦ РУС» подписали дистрибьюторское соглашение о продаже приборов, входящих в группу Value Instruments
подробнее
Компания «Авантех» единственный официальный дистрибьютер паяльных материалов AIM Solder в России
подробнее
© “Элинформ” 2007-2017.
Информационный портал для производителей электроники:
монтаж печатных плат, бессвинцовые технологии, поверхностный монтаж, производство электроники, автоматизация производства