Новости Российского форума МИКРОЭЛЕКТРОНИКА-2024

Секция 7. Новые проекты российских предприятий в области создания компонентов и модулей СВЧ-электроники

В настоящее время ряд российских компаний реализует перспективные проекты в области разработки и производства МИС и модулей СВЧ-диапазона.

Основные направления деятельности АО «Микроволновые системы», отмечающего в 2024 году 20-летие – разработка и серийное производство широкополосных твердотельных СВЧ-усилителей, приемо-передающих модулей, СВЧ-транзисторов, монолитных и гибридных интегральныхСВЧ-микросхем. Компания серийно выпускает усилители с выходной мощностью от 0,1 до 150 Вт, работающие в октавных и многооктавных полосах частот от 0,5 до 22 ГГц.

Специалистами АО «Микроволновые системы» разработаны и поставляются импульсные усилители мощности со встроенными источниками вторичного питания с предельно низким уровнем вносимых фазовых и амплитудных флуктуацийдля радиолокационных систем. Они используются для усиления зондирующего сигнала, подаваемого на распределительную систему АФАР. Предприятие развивает направление высокомощных импульсных усилителей спектрально чистого сигнала мощностью несколько сотен и более Вт. В портфеле предприятия естьи изделия в микрокорпусах: 50-Вт внутри-согласованный транзистор Х-диапазона и 12-Вт СВЧ-микромодуль предусилителя к нему.

В последнее время АО «Микроволновые системы» активно расширяет работы по созданию радиотехнических систем и их составных частей. Это многофункциональные компактные решения в области радиолокации, навигации и связи с использованием технологии АФАР для авиационных, морских и сухопутных платформ, предназначенных для применения в интересах различных коммерческих предприятий, государственных служб и ведомств. Отличительная особенность этого направления – широкий набор собственных компетенций АО «Микроволновые системы» – от разработки СВЧ ЭКБ со специальными техническими характеристиками и создания микромодулей СВЧ на ее основе до разработки законченных радиотехнических комплексов. В 2023 году завершена разработка и осваивается производство приемо-передающих модулей X- и Ku-диапазонов для радиолокационных систем с АФАР.

В НИЯУ МИФИ активно ведутся разработки в области интегральной СВЧ-электроники. Недавно сотрудниками кафедры электроники и кафедры микро- и наноэлектроники университета был спроектирован уникальный радиационно-стойкий СВЧ-усилитель в интегральном исполнении, рассчитанный на применение в различных областях, в том числе в космической. Специально разработанная топология кристалла СВЧ-усилителя обеспечивает радиационную стойкость. По словам разработчиков, усилитель достаточно универсален, его можно применять в космосе, коммуникационных системах, физических экспериментах в ЦЕРНе, системах детектирования и других областях.

При этом для создания СВЧ-усилителя сотрудники НИЯУ МИФИ доработали методологию проектирования радиационно-стойких устройств. Все, кто занимается разработкой радиационно-стойкой электроники, сталкиваются с большим количеством проблем, среди которых – отсутствие технологических библиотек СВЧ-элементов, снабженных радиационно-ориентированными моделями, отсутствие функциональных блоков с известными показателями радиационной стойкости, отсутствие ряда важных этапов в типовом маршруте проектирования, связанных с обеспечением радиационной стойкости, и многие другие. 

Новый комплексный проект в области создания СВЧ-компонентов выполняет АО «НИИЭТ». В рамках проекта по разработке и освоению серийного производства импульсных LDMOS-транзисторов с выходной мощностью до 1000 Вт для авионики и радарных систем в UHF-, L- и S-диапазонах частот специалисты предприятия создают серию из пяти мощных импульсных СВЧ LDMOS-транзисторов, оптимизированных для работы в каждом диапазоне рабочих частот, характерном для конкретной системы авиационного бортового оборудования. В серию входят LDMOS-транзисторы для применения в усилителях мощности бортового радионавигационного оборудования, систем ближней навигации, обзорных РЛС авиационного и наземного базирования, систем государственного опознавания и РЛС S-диапазона. В основе проекта – новейшая отечественная LDMOS-технология, использующая последние достижения отечественной микроэлектроники в данной области.

Применение разрабатываемых в рамках данного проекта отечественных мощных СВЧ LDMOS-транзисторов позволит достигнуть повышенных энергетических параметров аппаратуры, в первую очередь – более высокую выходную импульсную мощность. Сегодня не существует серийно выпускаемых отечественных транзисторов, способных отдавать высокую выходную мощность на характерных для авиационного оборудования диапазонах частот с требуемым уровнем коэффициента полезного действия и коэффициента усиления. Между тем, именно эти параметры позволяют увеличивать дальность действия радиолокационных средств,сокращать число используемых усилительных элементов, благодаря чему можно добиться снижения габаритов и массы оборудования, что очень важно в авиационном применении. В сравнении с применением зарубежных аналогов основное преимущество это меньшая стоимость конечного изделия и отсутствие риска срыва поставок из-за санкций.

Вопросы разработки СВЧ-компонентов, МИС и СВЧ-модулей можно будет обсудить на заседаниях секции №7 «СВЧ интегральные модули» в рамках Российского Форума «Микроэлектроника-2024».

В рамках прошедшей в апреле 2024 года международной выставки ExpoElectronica были подведены итоги ежегодной независимой премии Electronica. В этом году на премию было выдвинуто 22 номинанта в 7 категориях, в том числе в категориях, связанных с созданием технологического и контрольно-измерительного оборудования для производства микросхем и полупроводниковых приборов.

В категории «Технологии и средства производства электроники» по итогам экспертной оценки победителем стал ФГУП «ВНИИФТРИ», специальной наградой «За развитие технологий и средств производства» отмечены ООО «Лазерный Центр», ООО «Совтест АТЕ» и ООО «Миг Трейдинг». В категории «Микроэлектроника» специальной наградой «За развитие технологий производства микроэлектроники» отмечено ООО НПЦ «Лазеры и аппаратура ТМ».

ВНИИФТРИ в рамках Премии представилцифровые универсальные осциллографы серий С8-3100, С8-3050 и С8-3035 с дифференцированными активными пробниками ПДА-1000.Решения предназначены для предоставления пользователю визуального отображения сигналов, поступающих на вход прибора с целью их последующего измерения и анализа в частотной, временной и логической области с полосой пропускания до 1 ГГц, 500 МГц и 350 МГц соответственно.

Осциллографы могут использоваться для исследования амплитудных и временных характеристик электрических сигналов, при работах, связанных с тестированием систем передачи данных, средств связи радиолокационных сетей и в других областях.К основным особенностям решения относится анализ входного сигнала во временной и частотной областях, высокая равномерность частотной характеристики, высокопроизводительный канал для удаленного управления при работе в сети, эргономичный интерфейс оператора и возможность дополнительного комплектования пробниками.

«Лазерный центр»представил лазерную системуМикроСЕТ 2.0 для высокопроизводительной прецизионной микрообработки изделий из различных материалов, применяемых для создания и прототипирования электронной и СВЧ-техники. Применяется для создания топологий методом прямой деметаллизации без масок, контурной вырезки диэлектрических подложек и п/п пластин.

В системе применен волоконный лазер российского производства ИК-диапазона с воздушным охлаждением, использование которого позволяет получить универсальные с точки зрения обработки подложек и металлизации характеристики. Уникальная рамная конструкция с интегрированным гранитным модулем исключает воздействие любых вибраций и смещений в процессе эксплуатации оборудования. Координатный стол с оптическими линейными энкодерами обеспечивает точность обработки ±10 мкм на поле 200х200 мм.

«Совтест АТЕ»представилстенд электротермотренировки (ЭТТ) FTT-17. Стенды электротермотренировки предназначены для испытаний на безотказность (ОСТ 11 073.013 метод 700-1, 700-2.1), а также испытаний при воздействии повышенной рабочей температуры рабочей среды (ОСТ 11 073.013 метод 204).

Стенд FTT17 – модульная конструкция, которая может гибко видоизменяться в соответствии с требованиями заказчика. Объем рабочего пространства камеры позволяет проводить электротермотренировку партии микросхем (до 25-ти кассет в одном объеме пространства, до 60-ти микросхем на кассете) в диапазоне температур от 50 до 160°С.

Точность поддержания температуры в рабочем пространстве камеры составляет ±2°С. Для задания электрических режимов электротермотренировки в состав стенда могут входить задающие и измерительные модули разработки и производства ООО «Совтест АТЕ», которые позволяют проводить цифровое тестирование на частотах до 50 МГц при изменении уровня выходного сигнала драйвера от 0,6 до 12 В.

«Миг Трейдинг»представил генератор СВЧ-сигналов MBG100, который предназначен для измерений и анализа параметров СВЧ-устройств, работающих в широком диапазоне частот.По совокупному набору технических характеристик генератор MBG100 конкурирует с зарубежными образцами контрольно-измерительного оборудования от ведущих производителей. При этом, являясь полностью отечественной разработкой, решает проблему санкций и запретов на доступ к зарубежным технологиям в области контрольно-измерительного оборудования высокого класса.

НПЦ «Лазеры и аппаратура ТМ» представил МЛП1-Дайсер – инновационное оборудование с применением наносекундных и пикосекундных лазерных источников, применяемых в области микроэлектроники и приборостроения.МЛП1-Дайсер предназначен для решения задач прецизионной микрообработки разделения пластин, а также обработки деталей и подложек (керамика, кремний, кварц, стекло, полимеры и др.), полимерных пленок, печатных плат и полупроводниковых материалов для изделий электронной техники.

Конфигурация установки обеспечивает ряд преимуществ:минимальный диаметр лазерного пучка и высокая плотность энергии лазерного излучения обеспечивают «холодную» бездефектную обработку;минимальная дефектная зона;высокий коэффициент поглощения в различных видах материалов;высокая точность обработки и др.

Вопросы создания технологического и контрольно-измерительного оборудования для производства микросхем и полупроводниковых приборов можно будет обсудить на заседаниях секции №9 «Специальное технологическое оборудование» в рамках Российского Форума «Микроэлектроника–2024».