Разработка базовой технологии производства МЭМС
Ответственный исполнитель: профессор Института НМСТ Виктор Владимирович Калугин (e-mail: viktor118@mail.ru, моб.тел. +79165102433).
Назначение продукта:
Технология изготовления сенсорных микроэлектромеханических систем, позволяющая создавать малоразмерные инерциальные сенсоры и датчики для различных областей промышленности и человеческой деятельности:
- автомобилестроение, беспилотный транспорт и малоразмерные летательные аппараты;
- бытовая, портативная и носимая электроника;
- промышленность, устройства безопасности, системы стабилизации положения и тестовые стенды;
- медицина и спорт.
Краткое описание:
Проникновение датчиков во все сферы жизни во многом произошло благодаря технологии МЭМС, которая, наконец, стала массовой и недорогой. Применение решений с одновременной обработкой показаний датчиков различного типа позволяет улучшать устройства потребительской электроники. Основная задача проекта состоит в разработке и освоении отечественной базовой технологии МЭМС. В качестве сигнальных изделий на основе базовой технологии будет изготовлена опытная партия МЭМС-акселерометра. Для изготовления данных изделий привлекаются индустриальные партнеры. Продуктом реализации проекта является базовая технология производства микро-электромеханических систем (МЭМС), позволяющая создавать изделия на уровне лучших зарубежных аналогов. Работы, проводимые в ходе выполнения НИР и ОКР, позволяют подготовить научную базу, провести исследования получаемых образцов, скорректировать выбранный технологический маршрут для изготовления российских МЭМС.
Фрагмент чувствительного элемента МЭМС-акселерометра при осмотре на сканирующем электронном микроскопе
Внешний вид разработанных чувствительных элементов МЭМС-акселерометра
Основные пользовательские характеристики: Сигнальное изделие (сенсор линейного ускорения), выполненное по разработанной технологии, имеет следующие, подтвержденные испытаниями характеристики: диапазон измерения ±1g, нелинейность передаточной характеристики не более 10%, напряжение питания 3.3В или 5В, потребляемый ток не более 10мА, температурный диапазон от -40°С до +85°С.
Чувствительный элемент МЭМС-акселерометра, установенный в корпус, вместе с микросхемой обработки сигнала
Преимущества: полностью отечественная технология получения МЭМС-элементов.
Текущая стадия проекта:
К концу 2023 года разработана конструкторская и технологическая документация для производства опытных образцов ЧЭ МЭМС-акселерометра, разработан предварительный технологический регламент изготовления кристалла ЧЭ, изготовлены экспериментальные образцы, разработана программа и методики исследований экспериментальных образцов, проведены успешные испытания, составлены протоколы проведенных исследований. Также разработан комплект проектной конструкторской и технологической документации, изготовленные опытные образцы, проведены успешные испытания. Комплекты конструкторской и технологической документации отправлены нескольким предприятиям-индустриальным партнерам. В рамках проекта создано и зарегистрировано несколько программ для ЭВМ, поданы заявки и получены Патенты РФ.
Данные достижения позволяют присвоить проекту уровень TRL8.