Журнал электроника наука технология бизнес
Электроника НТБ - научно-технический журнал
Microwave electronics
СВЧ-электроника
A.LezinovExpanding frequency range in high-power splitter/combiners by minimizing the capacitance introduced by resistors The article presents the design solution that allows to increase the splitter/combiner’s bandwidth by 50% by means of reducing the signal losses due to the influence of parasitic capacitances introduced by chip-resistors used in the device. А.ЛезиновРасширение частотного диапазона высокомощных делителей-сумматоров мощности за счет минимизации емкости, вносимой резисторами В статье представлено конструкторское решение, которое позволяет расширить полосу пропускания делителя-сумматора на 50% за счет снижения потерь сигнала из-за влияния паразитных емкостей, вносимых используемыми в устройстве чип-резисторами.УДК 621.372.62ВАК 05.27.00DOI: 10.22184/1992-4178.2017.168.7.86.88
V.Kochemasov, L.BelovFixed attenuators: manufacturers and characteristics. Part 2 The article reviews microwave attenuators with fixed value attenuation, or fixed attenuators. It provides the information on the parameters and features of fixed attenuators of two types (waveguide and temperature-compensating) produced by different manufacturers. В.Кочемасов, Л.БеловФиксированные аттенюаторы – производители и характеристики. Часть 2 Рассмотрены аттенюаторы СВЧ-диапазона с фиксированным ослаблением, или фиксированные аттенюаторы. Приведена информация о параметрах и особенностях таких аттенюаторов двух типов (волноводных и термокомпенсирующих), выпускаемых различными производителями.Competent opinion
Компетентное мнение
A.DavydovLet's integrate by parts. A clear development plan with personal responsibility for its performance is required А.ДавыдовДавайте брать интеграл по частям. Необходим четкий план развития с персональной ответственностью за его выполнение DOI: 10.22184/1992-4178.2017.168.7.14.19NEWS
НОВОСТИ
Column of Department of Radioelectronic Industry Колонка Департамента радиоэлектронной промышленностиElectronic Components
Элементная база электроники
Yu.Kovalevsky, I.MedvedevKey element of efficient switched mode power supplies Wurth Elektronik smt inductors The article analyses the main requirements for today's switched mode power supplies inductors selection. It describes a number of SMT inductor series offered by Wurth Elektronik and shows their advantages for switched mode power supplies. Ю.Ковалевский, И.МедведевКлючевой элемент эффективных импульсных источников питания индуктивности для поверхностного монтажа компании Wurth Elektronik Анализируются основные требования к выбору индуктивностей для современных импульсных источников питания. Приводится описание некоторых серий индуктивностей для поверхностного монтажа от компании Wurth Elektronik и обозначаются их достоинства при применении в импульсных схемах источников питания.УДК 621.318.43, 621.314ВАК 05.27.00DOI: 10.22184/1992-4178.2017.168.7.42.44 A.FilippovKnowles ceramic capacitors: open mode and tandem series The article reviews the features of Knowles’ Open Mode and Tandem ceramic capacitors minimizing the probability of hardware failure due to short circuit events. А.ФилипповКерамические конденсаторы Knowles: серии open mode и tandem В статье рассмотрены особенности серий керамических конденсаторов Open Mode и Tandem от компании Knowles, применение которых минимизирует вероятность отказа аппаратуры по причине короткого замыкания.Test & Measurements
Контроль и измерения
K.RybkinMeasurements of four-pole network distortions using vector network analyzers. Part The article considers the measurement of nonlinear distortions introduced by four-pole networks using vector network analyzers (VNA). It provides the examples of harmonic distortion measurements using Rohde & Schwarz VNA. К.РыбкинИзмерения искажений четырехполюсников при помощи векторных анализаторов цепей. Часть 2 Рассмотрено измерение нелинейных искажений, вносимых четырехполюсниками, с помощью векторных анализаторов цепей (ВАЦ). Приведены примеры измерений интермодуляционных искажений с использованием ВАЦ компании Rohde & Schwarz.УДК 621.317ВАК 05.11.00DOI: 10.22184/1992-4178.2017.168.7.54.63
CAD
Системы проектирования
A.DomicThere is still a room for further shrinking of the transistor А.ДомикДля дальнейшего уменьшения транзистора еще есть запас DOI: 10.22184/1992-4178.2017.168.7.74.79 E.ChirikovNew features of Altium Designer 17.1 help speed up the work on a project In new version of popular Altium Designer 17.1 development system the problems and errors detected by users are eliminated. The functions aimed at optimizing the process of project documentation’s creation and in general speeding up the project are implemented in this development tool as well. Е.ЧириковНовые возможности Altium Designer 17.1 помогают ускорить работу над проектом В новой версии популярной системы разработки Altium Designer 17.1 устранены проблемы и ошибки, обнаруженные пользователями, а также реализованы функции, направленные на оптимизацию процесса создания проектной документации и в целом ускорение работы над проектом.Communications and Telecommunications
Связь и телекоммуникации
D.Schnaufer, G.CohnEfficiency of energy utilization in telecommunication networks The article considers the issue of energy consumption in telecommunication systems and today’s technologies aimed at its reduction. It was noted that state-of-the-art energy-efficient solutions for cellular base stations allow to reduce energy consumption and as a result to lower greenhouse gas emissions into the atmosphere. Д.Шнауфер, Г.КонЭффективность использования энергии в телекоммуникационных сетях Рассмотрено энергопотребление в телекоммуникационных системах и современные технологии, направленные на его уменьшение. Отмечено, что современные энергоэффективные решения, реализуемые на базовых станциях сотовой связи, позволяют снизить потребление энергии и, как следствие, уменьшить выбросы парниковых газов в атмосферу.New Technologies
Новые технологии
O.Kochegin, V.Gromov, N.Bryukhno, M.Kotova, E.Abashin, V.OgnevProgram of import substitution in Kremny El Group: polymer packaging New composite polymer material for packaging of ICs was developed by Kremny El Group JSC. The binding base is a mixture of phenol-formaldehyde and silicone resins, the filling compound is quartz and synthetic amorphous silicon dioxide. The resulting thermosetting material features good adhesion to metals, increased heat resistance and moisture resistance. It is free of Na and Cl ions and does not weep. О.Кочегин, В.Громов, Н.Брюхно, М.Котова, Е.Абашин, В.ОгневПрограмма импортозамещения на предприятии "Группа Кремний Эл": полимерное корпусирование В ЗАО "Группа Кремний ЭЛ" разработан новый композиционный полимерный материал для корпусирования ИС. Связующая основа – смесь фенолоформальдегидной и кремнийорганических смол, наполнитель – кварц и синтетический аморфный диоксид кремния. Полученный реактопласт обладает хорошей адгезией к металлам, повышенными теплостойкостью и влагостойкостью, он свободен от ионов Na+ и Cl– и не выделяет влагу.Exhibitions & Conferences
Выставки и конференции
L.RatkinElectronics of future space corporations in Industry 4.0 The article analyses projects development in space industry including electronics area, based on speeches presented at the Space Corporations of the Future and Industry 4.0 research and practice conference, organized by Russian Space Systems JSC. The article outlines the tasks aimed at the development of space activities commercialization. Л.РаткинЭлектроника космических корпораций будущего в "Индустрии 4.0" Приводится анализ проблем развития проектов в космической отрасли, в частности в сфере электроники, на основе докладов, представленных на научно-практической конференции "Космические корпорации будущего в Индустрии 4.0", организованной АО "Российские космические системы". Обозначаются задачи, направленные на развитие коммерциализации космической деятельности.Economy & Business
Экономика + бизнес
A.FominaPersonnel problems in radioelectronic industry survey results The article provides the Russian radioelectronic industry personnel research conducted by Elektronika Central Scientific Research Institute in cooperation with ELECTRONICS: Science, Technology, Business journal and ECOPSY Consulting. It gives the brief analysis of these results, reveals the major problems in the personnel situation of the industry, analyses potential causes of these problems. А.ФоминаКадровые проблемы радиоэлектронной отрасли результаты социологического опроса Приводятся результаты кадрового исследования российской радиоэлектронной отрасли, проведенного ЦНИИ "Электроника" совместно с журналом "ЭЛЕКТРОНИКА: Наука, Технология, Бизнес" и компанией "ЭКОПСИ Консалтинг". Дается краткий анализ данных результатов, выделяются основные проблемы кадровой ситуации в отрасли, анализируются их возможные причины.УДК 621.791ВАК 05.27.00DOI: 10.22184/1992-4178.2017.168.7.136.140
УДК 621.38ВАК 05.27.06DOI: 10.22184/1992-4178.2017.168.7.142.150
Electronics History
История электроники
S.GamkrelidzeThe 15TH anniversary of SVCHPE Institute of Russian Academy of Sciences С.ГамкрелидзеИнституту СВЧПЭ РАН – 15 лет DOI: 10.22184/1992-4178.2017.168.7.106.107Topic of the Year: Internet of Things
Тема Года: Интернет вещей
P.ChahinIndustrial IoT: challenges and future considerations The article describes the current state of Industrial IoT implementation in Russia and worldwide as well as opportunities it induces to change the relation model between customer and supplier. The article provides the major constraining factors and requirements for IoT projects implementation in Russia. П.ЧачинИндустриальный IoT: проблемы и перспективы Описывается текущее состояние внедрения индустриального Интернета вещей в России и в мире и перспективы, которые он открывает в изменении модели взаимодействия "поставщик – потребитель". Приводятся основные сдерживающие факторы и требования для реализации проектов Интернета вещей в России.УДК 004.27, 004.382.2ВАК 05.13.00DOI: 10.22184/1992-4178.2017.168.7.158.159
Computers & Computer Engineering
Компьютеры и вычислительная техника
N.KuzminaFastwel embedded computers based on Baikal-t1 microprocessor The important direction of Fastwel's business is the development and production of embedded industrial computers. New products introduced by the company recently are embedded processor modules based on home-produced processor Baikal-T1 designed for use in harsh environments. Н.КузьминаВстраиваемые компьютеры Fastwel на базе микропроцессора Baikal-t1 Важное направление деятельности компании Fastwel – создание встраиваемых промышленных компьютеров. Недавно компания представила новую разработку – встраиваемые процессорные модули на базе отечественных процессоров Baikal-T1, предназначенные для использования в жестких условиях.УДК 004.384ВАК 05.13.00DOI: 10.22184/1992-4178.2017.168.7.100.104
www.electronics.ru
Электроника НТБ - научно-технический журнал
Event of Issue
Событие номера
O.KazantsevaNew growth points of Russian electronics О.КазанцеваНовые точки роста российской электроники P.KirillovBoris Batalov have teached creativity and progress. JSC NIIMA PROGRESS 30TH anniversary П.КирилловБорис Баталов научил творчеству и прогрессу. АО "НИИМА "ПРОГРЕСС" исполнилось 30 летMicrowave electronics
СВЧ-электроника
V.Kochemasov, L.BelovFixed attenuators: manufacturers and characteristics. Part 1 The article reviews microwave attenuators with fixed value attenuation, or fixed attenuators. It provides the information on parameters and features of fixed attenuators of two types (for planar placement and with coaxial connectors) produced by different manufacturers. В.Кочемасов, Л.БеловФиксированные аттенюаторы – производители и характеристики. Часть 1 Рассмотрены аттенюаторы СВЧ-диапазона с фиксированным ослаблением, или фиксированные аттенюаторы. Приведена информация о параметрах и особенностях таких аттенюаторов двух типов (для планарного размещения и с коаксиальными соединителями), выпускаемых различными производителями.УДК 621.389ВАК 05.27.00DOI: 10.22184/1992-4178.2017.166.6.108.116
E.Colon, R.Setty, M.Mordkovich, W.Zheng, J.Quinn, J.P.Newbold, B.KaplanPractical circuit with extended bandwidth based on microwave power amplifier MIC The article reviews the practical extended bandwidth circuit based on Mini-Circuits GVA-91+ power amplifiers. It provides the results of measurements demonstrating excellent circuit characteristics over a wide frequency range. Э.Колон, Р.Сетти, М.Мордкович, В.Ченг, Дж.Куинн, Дж.Ньюболд, Б.КапланПрактическая схема с расширенной полосой частот на основе СВЧ МИС усилителей мощности Рассмотрена практическая схема с расширенным диапазоном частот на основе усилителей мощности GVA-91+ компании Mini-Circuits. Приводятся результаты измерений, показывающие отличные характеристики схемы в широком диапазоне частот.УДК 621.375.026ВАК 05.27.00DOI: 10.22184/1992-4178.2017.166.6.118.121
Radio engineering systems
Радиотехнические системы
M.MakushinSystems of radio-controlled UAV detection The development of systems for detecting and locating of unmanned aerial vehicles (UAVs) as well as the equipment for radio control signal interrupting provide lowering of emerging threats level. М.МакушинСистемы обнаружения радиоуправляемых БПЛА Разработки систем обнаружения и определения местоположения БПЛА, а также средств прерывания радиосигнала управления ими обеспечивают снижение уровня возникающих угроз.УДК 621.396ВАК 05.12.00DOI: 10.22184/1992-4178.2017.166.6.82.88
Competent opinion
Компетентное мнение
V.NemudrovRussia’s geopolitical independence can not be maintained without sustainable domestic microelectronics В.НемудровБез самодостаточной отечественной микроэлектроники не сохранить геополитическую независимость России DOI: 10.22184/1992-4178.2017.166.6.14.23NEWS
НОВОСТИ
Column of department of radio-electronic industry Колонка Департаментa радиоэлектронной промышленностиElectronic Components
Элементная база электроники
S.FeryBernier connectors: durable connection technologies С.ФериРазъемы Bernier: технологии надежного соединения DOI: 10.22184/1992-4178.2017.166.6.68.70 M.SamoylovaODU connectors for prorgams of soldier equipment modernization: there is always a choice Some years ago ODU company brought to market ODU AMC (Advanced Military connector) connectors developed for "soldiers of the future" programs in compliance with the requirements of military standards. М.СамойловаРазъемы ODU для программ модернизации солдатского снаряжения: всегда есть выбор Несколько лет назад компания ODU вывела на рынок разъемы ODU AMC (Advanced Military connector), разработанные для программ "солдат будущего" с учетом требований военных стандартов.УДК 621.315ВАК 05.27.00DOI: 10.22184/1992-4178.2017.166.6.72.78
Test & Measurements
Контроль и измерения
K.RybkinMeasurements of four-pole network distortions using vector network analyzers. Part 1 The article considers the measurement of nonlinear distortions introduced by four-pole networks using vector network analyzers (VNA). It provides the examples of harmonic distortion measurements using Rohde & Schwarz VNA. К.РыбкинИзмерения искажений четырехполюсников при помощи векторных анализаторов цепей. Часть 1 Рассмотрено измерение нелинейных искажений, вносимых четырехполюсниками, с помощью векторных анализаторов цепей (ВАЦ). Приведены примеры измерений гармонических искажений с использованием ВАЦ компании Rohde & Schwarz.УДК 621.317ВАК 05.11.00DOI: 10.22184/1992-4178.2017.166.6.90.96
CAD
Системы проектирования
A.Strogonov, P.GorodkovVerilog project implementation in the basis of Intel FPGA using Yosys synthesis tool Yosys open source synthesis tool is widely used in designing custom LSI and FPGAs. The article considers the use of Yosys for synthesis of Verilog project in Altera Cyclone IV Intel FPGA series and shows how to implement digital devices in the basis of state-of-the-art FPGAs by creating a VQM file without using of Quartus Prime megafunctions. А.Строгонов, П.ГородковРеализация Verilog-проектов в базисе ПЛИС Intel FPGA с использованием инструмента синтеза YOSYS Инструмент синтеза с открытым исходным кодом Yosys широко используется при проектировании заказных БИС и ПЛИС. Рассмотрим использование Yosys для синтеза Verilog-проекта в ПЛИС Intel FPGA (Altera) серии Cyclone IV и покажем, как посредством формирования VQM-файла без использования мегафункций САПР Quartus Prime можно реализовывать цифровые устройства в базисе современных ПЛИС.УДК 621.3.049ВАК 05.27.00DOI: 10.22184/1992-4178.2017.166.6.100.106
Power Sources
Источники питания
C.PerkinsInnovative solutions for power supplies open the way for new applications К.ПеркинсИнновационные решения для источников питания открывают путь новым приложениям DOI: 10.22184/1992-4178.2017.166.6.132.134Economy & Business
Экономика + бизнес
A.FominaWho drives electronics: men or women? Gender research in radioelectronics industry The article presents a set of results of Russian radioelectronics industry employees' gender distribution research conducted by Elektronika Central Scientific Research Institute experts. The article provides an estimation of current conditions and trends in radioelectronics industry having effect on male to female employees ratio in the industry companies. А.ФоминаКто двигает электронику: мужчины или женщины? Гендерное исследование радиоэлектронной промышленности Приводится ряд результатов исследования гендерного распределения работников предприятий российской радиоэлектронной промышленности, проведенного специалистами ЦНИИ "Электроника". Дается оценка текущим условиям и тенденциям в радиоэлектронной отрасли, влияющим на соотношение количества мужчин и женщин, занятых на данных предприятиях.УДК 311.42ВАК 05.27.06DOI: 10.22184/1992-4178.2017.166.6.136.137
Displays
Средства отображения информации
V.Belyaev, D.SuaresDisplays for military applications: industry specific features, state-of-the-art technologies and development vector Global companies have accumulated a rich experience in design and production of high-quality reliable displays based on the latest technologies and consistent with industry specific requirements. В.Беляев, Д.СуаресДисплеи для военного применения: специфика отрасли, современные технологии и вектор развития Мировыми компаниями накоплен богатый опыт конструирования и производства качественных и надежных дисплеев на основе новейших технологий и с учетом специфических отраслевых требований.УДК 621.397ВАК 05.27.00DOI: 10.22184/1992-4178.2017.166.6.52.63
Topic of the Year: Internet of Things
Тема Года: Интернет вещей
P.ChachinIoT is being introduced into housing and utilities infrastructure The article provides information on current state and problems of IoT solutions implementation in the area of housing and utilities sector in Russia based on "IoT in Housing and Utilities Infrastructure 2017" conference speeches. П.ЧачинIoT внедряется в ЖКХ Приводятся сведения о текущем состоянии и проблемах внедрения решений Интернета вещей в сфере жилищно-коммунального хозяйства в России на основе докладов конференции "Интернет вещей в жилищно-коммунальном хозяйстве – IoT в ЖКХ 2017".УДК 004.7ВАК 05.13.00DOI: 10.22184/1992-4178.2017.166.6.138.142
Engineering solutions
Конструкторские решения
Yu.MaydanikLoop heat pipes: highly efficient heat-transfer devices for cooling systems of electronics The article considers the use of loop heat pipes (LHP) for electronics cooling. It describes the main characteristics of LHP, various design options for their elements, as well as examples of use of LHP in cooling systems of computer equipment. Ю.МайданикКонтурные тепловые трубы – высокоэффективные теплопередающие устройства для систем охлаждения электроники Рассмотрено применение контурных тепловых труб (КТТ) для охлаждения электроники. Приведены основные характеристики КТТ, различные варианты конструкции их элементов, а также примеры применения КТТ в системах охлаждения компьютерной техники.УДК 536.248, 621.382ВАК 05.27.00DOI: 10.22184/1992-4178.2017.166.6.122.130
www.electronics.ru
Электроника НТБ - научно-технический журнал - Электроника НТБ
Уважаемые коллеги и друзья!Закончился 1999 год – непростой, во многом переломный. 2000 – красивая дата, будет ли она счастливой для отечественной электроники? Минувший год начинался под знаком глубокого экономического кризиса. Уже можно утверждать, что спад преодолен, отрасль находится на подъеме, к сожалению, связанном лишь с выходом из провала. Станет ли этот рост постоянным? Сумеет ли наша электроника заставить уважать себя действительно как отрасль, а не как средоточие уникальных достижений отдельных фирм?Во многом это зависит от политики и действий властей. Ведь в значительной степени сегодняшняя непростая ситуация в российской электронике сложилась по их вине: система государственного управления электронными отраслями военно-промышленного комплекса страны до недавнего времени находилась в состоянии “постоянного совершенствования” – сначала электронные министерства были преобразованы в комитеты при Министерстве оборонных отраслей промышленности, которое вскоре по неизвестным причинам было ликвидировано, а комитеты переведены в подчинение Минэкономики и почему-то разбросаны по всей столице. Вместе с этим резко сократилось, а по многим направлениям совсем прекратилось бюджетное финансирование. Однако российская электроника все-таки жива, поскольку сохранилась ее основа – ряд крупных государственных и акционерных предприятий (правда, экономическое положение многих из них остается пока сложным), созданы и эффективно работают малые и средние фирмы различных форм собственности. В самые трудные времена, когда резко сократились объемы бюджетного финансирования и долг государства перед предприятиями рос как снежный ком, – многим оборонным предприятиям подставило плечо правительство Москвы. Поэтому я уверен, что, если между правительствами РФ, Москвы и администрациями других научно-промышленных центров страны будут установлены тесные деловые связи, то никаких сомнений в скором подъеме военно-промышленного комплекса – основного держателя высоких технологий – не останется.Сегодня за состояние и развитие электронных отраслей ВПК отвечает образованное в прошедшем году Агентство по системам управления. Указ Президента и постановление Правительства по этому поводу опубликованы в предыдущем номере журнала. Я, как и многие читатели нашего издания, надеюсь, что проводимые реформы – не продолжение предыдущих аппаратных игр высокопоставленных чиновников “от электроники”, а результат глубокого и всестороннего анализа прежних ошибок. Разрабатываемые и проводимые Агентством мероприятия позволяют надеяться, что в обозримом будущем будут созданы благоприятные условия для интенсивного развития электронных отраслей ВПК. К сожалению, информация о деятельности новой российской структуры, ее планах и организационно-экономических методах управления менее доступна, чем сведения о государственном управлении военно-промышленным комплексом США (которые мы публикуем в этом номере). Эффективность американской системы налицо – хочется, чтобы и в России получилось не хуже.Мы смотрим оптимистически на ближайшее будущее электроники России и в меру своих возможностей и с Вашей помощью будем способствовать ее прогрессу. Тем более, что здоровые тенденции в отрасли проявляют себя все сильнее. Именно на этих тенденциях, а не на воспоминаниях о том, что было 10–20 лет назад, мы и сосредоточиваем внимание в наших публикациях – чего и Вам желаем.
Поздравляем Вас с наступающим Новым годом, последним годом ХХ века и целого тысячелетия! Желаем Вам, Вашим родным и близким здоровья, успехов, удачи во всех делах! Большого Вам счастья!
Главный редакторд.т.н., профессорБ. Казуров
www.electronics.ru
Электроника НТБ - научно-технический журнал
ПОСТ-КМОП структуры: глобальный вызов наноэлектроники Мобильные широкополосные системы связи мм-диапазона: уже не фантастика Основные итоги деятельности радиоэлектронной промышленности РФ в 2011 году Рассказывает генеральный директор ОАО “Интеграл” В.А.Солодуха Аннотации статей Table of Contents
Содержание
Competent opinion
Компетентное мнение
V.SolodukhaDon’t Consider us as Foreigners! В.СолодухаНе считайте нас иностранцами! A.YakuninRadioelectronics Industry Main Results in 2011 А.ЯкунинОсновные итоги деятельности радиоэлектронной промышленности в 2011 году Electronics Industry Enterprises Chief Managers Meeting Совещание руководителей предприятий радиоэлектронной промышленности РоссииNEWS
НОВОСТИ
Electronic Components
Элементная база электроники
B.Fink, M.SarazzatiCortex-MО MCUs. An Effective solution for Industry Б.Финк, М.СкараззатиМикроконтроллеры на базе ядра Cortex-MО: эффективное решение для промышленности K.DjurinskyiNew Names at Russian Noise-Rejecting Filters Market. Part 2. SOURIAU PA&E Filters К.ДжуринскийНовые имена на российском рынке помехоподавляющих фильров. Часть 2. Фильтры компании SOURIAU PA&E A.BekmachevGas Sensors e2v. Solution of Any Problem А.БекмачевДатчики газа e2v. Есть решение для любой задачиTest & Measurements
Контроль и измерения
S.KorneevOscillographs Noise. How to Combat Them? С.КорнеевШумы осциллографа: Как с ними бороться? Новинки компании AgilentCAD
Системы проектирования
D.MorrisElectromagnetic Fields Simulation. How to Select the Best Method Д.МоррисМоделирование электромагнитных полей – как выбрать лучший метод R.RuisTestabil Circuits Creation when Designing SoCs. Integrating Approach Р.РуисСоздание тестопригодных схем при проектировании SoC. Интегрированный подходCommunications and Telecommunications
Связь и телекоммуникации
Zhouyue Pi, Farooq KhanIntroduction to Wide Band Millimeter Wave Communication Systems Жоую Пи, Фарук ХанВведение в широкополосные системы связи миллиметрового диапазонаNew Technologies
Новые технологии
V.JudintsevPost-CMOS Structures. Nanoelectronics Global Challenge В.ЮдинцевПост-КМОП структуры. Глобальный вызов наноэлектроники A.Vasiyliev, E.BorisovMEMS Production. Future Directions and Solutions А.Васильев, Е.БорисовПроизводство МЭМС. Перспективы и решения A.MaksimovCompany “Testpribor” Metal Ceramic packages. Addition to the Famely А.МаксимовМеталлокерамические корпуса компании “Тестприбор” – прибавление в семействе A.Alekseev, D.Rusox, O.KhantLaser In-Volume Scribing as an Effective Technology for LEDs А.Алексеев, Д.Русов, О.ХаитЛазерное внутриобъемное скрайбирование – эффективная технология для светодиодовExhibitions & Conferences
Выставки и конференции
International Solid State Circuits Conference. Slicon Systems for SustainabilityM.Goltsova М.ГольцоваКонференция ISSCC. Кремний – основа устойчивого развития современного мираDisplays
Средства отображения информации
V.BelyaevRussian Division of Society for Information Display (SID). Anniversary. Total Outcome. Perspectives В.БеляевРоссийское отделение Международного дисплейного общества. Юбилей. Итоги. ПерспективыExperts Opinoin
Мнение экспертов
“Head Hunting”. A Mischief or a Benefit? “Охота за головами” – зло или благо?www.electronics.ru
Электроника НТБ - научно-технический журнал - Электроника НТБ
Интервью с генеральным директором Донского завода радиодеталей А.А.ПаньковымВ центре внимания предыдущей публикации* о Донском заводе радиодеталей находились технические аспекты модернизации производства керамических корпусов для электронных компонентов. Ведущие специалисты ДЗРД – директор по развитию производства и новой технике и технический директор-главный инженер – рассказывали нам о новых станках и технологических линиях, о совершенствовании обеспечивающей инфраструктуры и новых возможностях, появившихся в результате проведенных мероприятий. Но ведь есть вопросы и более общего порядка. Как работается большому заводу в современных условиях? Откуда приходят заказчики? По каким соображениям выбираются новые технологии для освоения? Что нужно обязательно делать самим, а в чем можно положиться на партнеров или иностранных поставщиков? В целом – как управлять предприятием, чтобы не только удержать, но и увеличить свою долю на рынке?
Об этом надо говорить не с техническими специалистами, пусть и высокого руководящего ранга, и мы задали эти вопросы генеральному директору ДЗРД Алексею Алексеевичу Панькову, начав с самого, пожалуй, конкретного: с уже определенной и запланированной перспективы. Алексей Алексеевич, как должен измениться завод в ближайшие годы?
Сегодня завод занимает 21 га, на которых расположено множество зданий; это обусловлено принципом "все свое ношу с собой", по которому строились предприятия во времена Советского Союза, и доставшейся нам от тех же времен громоздкой техникой. Конечно, хорошо было бы изменить все сразу, одномоментно сделать все производство технологически современным, организованным по лучшим мировым образцам. Но это требует огромных инвестиций – на одно оборудование надо потратить 1,5–2 млн. евро. А еще строительство, которое, по опыту, может потребовать еще столько же, а может, и вдвое больше.
Мы предпочли эволюционный путь, начав модернизацию с некоторых критических точек, имея в виду в качестве конечной цели технологически современное и рационально скомпонованное предприятие. Мы намерены радикально сократить производственные площади, в частности, за счет обновления вспомогательной инфраструктуры. Инфраструктурные проекты характерны длительным сроком окупаемости, так что в первую очередь мы занимаемся теми из них, от которых прямо зависит качество продукции и надежность производства. Таковы уже запущенные нами современные установки по производству азота и деионизированной воды; сюда же относится водородная станция, приобретение которой запланировано на следующий год. А вот, например, очистные сооружения, – они не оказывают прямого влияние на качество. Значит, здесь пока можно оставить старое оборудование, смирившись с содержанием необходимых для него площадей и двух десятков человек обслуживающего персонала.
Более компактным должно стать и основное производство: уже проработан проект, по которому в течение двух лет все оно будет собрано в двух цехах. Один из них – механический. Мы вынуждены поддерживать такой цех, так как убедились в отсутствии приемлемых предложений по кооперации в части производства нестандартного оборудования и оснастки. Второй цех – основной, в нем будет сосредоточено все производство корпусов, от изготовления шликера** до контроля и упаковки готовых изделий.
Все это вместе позволит отказаться от ряда зданий и сооружений и резко сократить затраты на их содержание. Кроме того, более рациональной станет внутризаводская логистика.
У вас уже действует линия по приготовлению шликера немецкой компании NETZSCH, занимающая очень небольшую площадь, особенно в сравнении с основным участком массозаготовки. Какова ее роль? Будете ли вы дальше развивать эту технологию?
Модернизация процессов массозаготовки – очень непростое дело. Линию компании NETZSCH следует квалифицировать как опытно-промышленную. Первые эксперименты с этой технологией мы провели в Германии, затем – на одном из московских предприятий, имеющем аналогичное оборудование. Получив первые образцы, заказали промышленную установку – ту линию, которую вы видели. Здесь мы повторили свои результаты, и теперь 10% потребляемого производством шликера идет с этой линии.
Но принципиально больше с нее в том виде, в каком она существует, получить невозможно. В ходе эксплуатации выявились некоторые проблемы, их еще предстоит решить; например, сейчас неудачно расположены узлы загрузки и выгрузки. Кроме того, ключевой момент: необходимо задублировать оборудование, чтобы в один недобрый час не остаться без материала. По моим расчетам, перейти на новую технологию мы сможем к лету 2016 года. Она значительно повысит качество керамики и кардинально уменьшит размеры участка массозаготовки; думаю, будет достаточно 100 м 2.
На участке обработки сырой керамики мы видели компактную линию из оборудования компании КЕКО, а рядом на площади, во много раз большей, – прессы со штампами, оставшиеся еще с советских времен. Это тоже примета переходного периода?
И да, и нет. С одной стороны, это действительно переходный период – старые станки, так или иначе, надо менять. С другой стороны, это не означает, что надо тотально менять их на пробивочные автоматы, работающие с универсальным инструментом. Каждый из этих двух типов оборудования предназначен для определенных целей. Линия КЕКО рассчитана на производство высокоточных, сложных, в том числе достаточно крупных изделий – но небольшой серией, для чего она быстро и сравнительно просто перестраивается. Никаким штампом вы не проделаете отверстие диаметром 100 мкм. То есть, наверное, такой штамп изготовить можно, но стоить он будет больше, чем целый станок. Поэтому для таких задач нужна пробивочная машина, подобная применяемой у нас КЕКО PAM-8S.
Но зато штамп выигрывает в производительности – ведь он за один удар выполняет все операции, определяющие конструкцию данного слоя керамической подложки, в то время как у PAM-8S пробивка каждого отверстия – это отдельное действие***. И не только этим хороши штампы. Пробивочная машина гарантирует точность положения проделываемых отверстий в пределах указанного в паспорте допуска. Как бы мал он ни был, это может вызвать сложности на следующих этапах, когда надо будет совмещать слои в многослойной плате – особенно если речь идет о сложных изделиях с большим количеством отверстий. А штамп будет неизменно повторять геометрию платы до тех пор, пока не придет время его менять вследствие общего износа. Поэтому производители во всем мире не собираются отказываться от штамповочного производства.
Так что наличие у нас двух классов оборудования для механического формирования слоев керамики нельзя считать временным явлением, признаком переходного процесса. Это совмещение двух разных линеек производства для всего многообразия корпусов, которые требуются рынку. И, кстати, наш парк штамповочных машин уже на 50% обновлен, установлены новые станки.
Сейчас завод ориентирован на высокотемпературные процессы. А низкотемпературная керамика – LTCC? Есть планы ее освоения, скажем, для каких-нибудь специальных задач?
С моей точки зрения, в нашем сегменте рынка – массовое производство корпусов – применение LTCC пока неактуально. Во-первых, стоимость исходного материала. Хороший импортный глинозем, из которого мы сделаем очень хорошую высокотемпературную керамику, стоит 1,5–2 евро за килограмм. Плюс примерно 50 центов – затраты на электричество для всего процесса до получения ленты. Итого килограмм исходного материала за 2,5 евро. А лист сырой LTCC-керамики 6 × 6 дюймов и толщиной 254 мкм стоит сегодня порядка 12 евро.
Но не это главное – в конце концов, конкуренты затратят на исходный материал столько же. Главное – до сих пор, насколько я знаю, никому в России не удалось создать работоспособную систему материалов для LTCC – собственно керамику и весь необходимый набор паст. Материалы можно купить лишь у двух американских компаний – Ferro и DuPont. Но куда сейчас идут отечественные микросхемы в керамических корпусах? Почти исключительно в космическую отрасль, в оборонку, в другие ответственные применения. Зависеть здесь от иностранного поставщика, мне кажется, несколько рискованно.
Конечно, LTCC имеет огромный плюс: допускает применение токопроводящих паст на основе золота и серебра, обеспечивающих очень низкие удельные сопротивления печатных проводников. Однако это преимущество приобретает принципиальное значение лишь для сравнительно узкого спектра задач, причем даже в таких случаях можно искать решение, позволяющее обойтись без низкотемпературной керамики. Так, у нас с ОАО "НИИМЭ и Микрон" есть совместная разработка: устройство с большими токами, в котором, соответственно, необходимы низкие сопротивления проводников. Мы пытаемся решить проблему путем создания новой технологии. Точнее говоря, новой для России – в мире она уже существует. Ее смысл – проведение выводов через керамику. Вывод выполняется не в виде обычной металлизированной дорожки, а как проволочный проводник, выходящий из корпуса через вакуумплотный шов.
Поясните, пожалуйста, это техническое решение.
Зачем нужен керамический корпус, каковы его достоинства? Механическая прочность, большой диапазон рабочих температур и вакуумная плотность. И сама керамика, и межслоевая металлизация, обеспечивающая выход цепей из внутреннего объема корпуса на выводы устройства, и шов, образованный после установки кристалла, – все это сохраняет герметичность сколь угодно долго. Но металлизация в высокотемпературной керамике производится вольфрамовыми и молибденовыми пастами, проводимость которых на порядки ниже, чем у золота и серебра. И, если вам необходимо сконструировать, скажем, IGBT-транзистор, то такие дорожки не подойдут – их сопротивление слишком велико для требуемых токов. То же самое – для высокочастотных элементов, там вообще лучше использовать коаксиальный провод.
В нашей совместной с "Микроном" разработке возникла задача: соединить контактную площадку с выводом микросхемы не дорожкой, а хорошо проводящим проволочным проводником, обеспечив при этом гарантированную герметизацию – то есть вакуумплотный шов. Каким путем мы пошли? Мы формируем корпус из ковара – на современных станках с ЧПУ это можно сделать с точностью до 5 мкм. Электрическая схема выполняется на вставке – плате из высокотемпературной керамики. Эта вставка стóит недорого и придает технологии универсальность. Проволочные проводники, идущие к выводам микросхемы, укладываются на контактные площадки с нанесенным припоем, и пайка происходит непосредственно в процессе спекания керамики – так и достигается герметичность шва.
Основная технологическая проблема – гармонизация керамики и проводника по температурному расширению. Если припоя мало, то температурная деформация отрывает проводник от площадки. Если припоя слишком много, то она вырывает металлизацию из подложки: припой – сплав серебра и меди – очень прочный. Поэтому необходима очень точная дозировка припоя, выверенный температурный режим; кроме того, важна точность механической обработки корпуса – выдерживание диаметра и местоположения отверстий под проводники.
Сейчас мы отрабатываем эту технологию для проводников сечением от 0,5 до 1,5 мм. Как правило, этого достаточно, чтобы выдержать токи до 1 000 А, а также выводить СВЧ-сигналы, используя коаксиальные проводники.
Кстати, о проводниках. Простую медную проволоку здесь применить нельзя – при температурах спекания, характерных для НТСС, она, расширяясь, разорвет керамику. Мы надеемся решить эту проблему, применив специальный материал КМК – ковар-медь-ковар, медная жила в коваровой рубашке. Ковар по коэффициенту температурного расширения хорошо согласуется с керамикой, а медная полоска при нагреве скользит внутри коваровой оболочки, не передавая механическое напряжение на корпус. Оказывается, КМК создан еще в советское время, есть производитель, и сейчас мы ожидаем поставки такого проводника, чтобы попробовать изготовить наши экспериментальные корпуса.
Мне представляется, что это очень перспективное дело. Как только мы научимся стабильно монтировать этот проводник, у нас в руках окажется технология изготовления целого класса корпусов, которых никто, кроме нас, в России не делает. Немаловажно, кстати, что в мире уже существуют такие изделия: зная, что кто-то смог это сделать, не так страшно пробовать самим. Так что я надеюсь, что получение результата – только вопрос времени. И тогда у нас будет средство для "нейтрализации" главного преимущества LTCC без выхода за рамки технологии высокотемпературной керамики.
Но ведь высокая проводимость металлизации – не единственная сильная сторона LTCC?
Согласен. Проводимость металлизации – это основной технологический плюс низкотемпературной керамики. А еще у нее есть большой организационный плюс. Для разработчика-прибориста, которому нужно сконструировать какое-то сложное устройство, да еще отработать ряд его экспериментальных образцов, иметь линию изготовления LTCC – отличное подспорье. Заказывать изготовление на заводах типа нашего ДЗРД – это потеря месяцев на каждой итерации. А LTCC – полностью готовая, замкнутая технология. Вся линия размещается на каких-нибудь 100 м 2 площади, исходные материалы – готовые, гарантированного качества, технические риски на этапе изготовления минимальны. Можно хоть каждый день вносить изменения в схему и тут же получать готовое устройство для проверки эффективности изменений.
Но это довольно узкий рынок, и это не наш рынок. Может быть, если начинать с нуля, имело бы смысл взяться именно за LTCC – освоить производство из готовой сырой керамики, а потом расширять компетенции, пытаться создать систему материалов, изучать химию и физику процессов. Но зачем делать это, если у вас уже есть и отлаженное производство, и устойчивый спрос, и проверенные изделия, и согласованные проекты?
Однако низкотемпературную керамику тоже необходимо иметь в виду. Для этого есть две причины. Во-первых, бывают заказчики, которым априори требуется LTCC – хотя бы потому, что так записано у них в утвержденном проекте. Во-вторых, иногда искать техническое решение в рамках НТСС слишком трудно. Поэтому у меня на следующий год запланировано проведение ряда экспериментов. Ведь почти все оборудование, необходимое для этого, на заводе есть. Высокотемпературная и низкотемпературная технологии схожи во всем, кроме обжига. Купить сырую ленту LTCC, а дальше – пробивка, печать, замоноличивание – все одинаково в обоих процессах. Для обжига рассмотрим возможность применения печей для пайки – они низкотемпературные. Если окажется, что этого сделать нельзя, купим камерную печь или сконструируем сами. Изготовим партию корпусов и на них отработаем процесс, чтобы быть готовыми к моменту, когда возникнет конкретная задача от конкретного заказчика. Чтобы не проиграть в какой-то момент в будущем, мы должны владеть этой технологией.
Вы говорили, что низкотемпературная керамика подразумевает риски, связанные с поставками исходных материалов из-за рубежа. А как же импортный глинозем, который будет необходим, когда вы переоснастите участок массозаготовки?
В этом вопросе нельзя подходить ко всему с единой меркой. Качественные глиноземы можно купить во многих местах, по этому продукту вряд ли можно попасть в затруднительное положение. И если импортный глинозем – это вполне безопасно, то о системах материалов для LTCC этого сказать нельзя. Их производят для широкой продажи только две компании, и обе они американские, – вот тут, действительно, есть риск. В целом же вывод очевиден: по тем позициям, которые содержат повышенные системные риски, надо иметь производство у себя, а остальное покупать у тех, кто умеет делать его лучше всех или предлагает лучшие условия. Спутники системы ГЛОНАСС надо строить самим, а ездить за покупками и на работу можно на изделиях зарубежного автопрома.
Вообще, в наше время невозможно производить все многообразие промышленных продуктов в изоляции от остального мира с хотя бы приемлемым качеством. Интеграция, взаимодействие в части идей, технологий, материалов не просто полезна – она неизбежна. Можно взять любой пример – скажем, графит. Для изготовления нашей сборочной оснастки нужен определенный вид графита. Компания Nippon Carbon предоставляет огромное количество видов этого материала с различными характеристиками – в российском стандарте ничего подобного нет, – можно выбрать то, что нужно. Но такая избирательность нужна далеко не всем; подавляющее большинство массовых потребителей обходится теми видами графита, которые предлагает наша промышленность. Так что, ради моих 100 кг строить целый завод? Весь мир покупает специальные графиты у Японии; а еще они есть в Китае, потому что Китай, при его потребностях, может позволить себе строить дублирующие предприятия.
Планируя инвестиции в реконструкцию предприятия, необходимо иметь представление о будущих потребностях рынка. Как вы оцениваете потенциальный спрос на вашу продукцию – по номенклатуре, по объемам?
Мы пытались системно подойти к прогнозированию потребления – к сожалению, безуспешно. Cпрашивали у наших клиентов, куда идет каждый корпус. Нам отвечали: в блок питания, или в усилитель и т. д. Хорошо. А куда идет усилитель? Неизвестно. То есть сложить общую картину из отдельных, четко определяемых элементов, как это делается для продукции массового потребления, оказалось невозможно. Информация для анализа либо секретна, либо попросту никто не озабочен ее сбором и систематизацией.
Как же все-таки планировать? Существует несколько возможностей. Например, можно анализировать и использовать общемировой опыт. Ведь когда некий отечественный завод решает, например, производить новые силовые транзисторы, как правило, он не изобретает электронный прибор с нуля, а делает более или менее близкий аналог продукта какого-нибудь известного мирового производителя. Обращаясь к нам, он показывает каталог этого производителя: давайте, осваивайте корпуса в этих габаритах; нам остается только поставить их в план и начинать работу. Вообще, порой ситуации бывают довольно интересные. Например, кто-то должен срочно сдать тему, и решение ему видится в том, чтобы использовать импортное изделие. Импорт надо обосновать, и к нам приходят, чтобы мы подтвердили, что не можем изготовить требуемое устройство. А мы можем, и делаем это быстро. В следующий раз этот заказчик уже сразу обращается к нам…
Достаточно эффективен другой подход: если разобраться в статьях бюджетных расходов на оборону, понять, какие типы вооружений должны быть произведены, какие – модернизированы или отремонтированы, и при этом представлять себе, какой процент от их стоимости составляют электронные системы, можно довольно просто составить прогноз потребности. Правда, он будет не в натуральном, а в денежном выражении.
А вот чего у нас нет, так это отдела маркетинга. Я его создал поначалу, а потом упразднил, поняв, что в нашей реальности для него работы нет.
Помогают ли вам при планировании какие-нибудь государственные организации?
Никто никогда не говорит нам о своих планах, не рассказывает о том, какие задачи возникают или могут возникнуть. Нас не приглашают на отраслевые совещания и другие мероприятия. ДЗРД входит в концерн "Российская электроника", которому принадлежат 33% наших акций, но информационные контакты с этой структурой ограничиваются составлением нами ежемесячных отчетов.
Инвестиции в развитие производства – это только средства акционеров и прибыль предприятия, или вы участвуете в федеральных целевых программах Минпромторга?
Старт инвестиционного процесса был связан с объявлением государственной программы вооружений, на которую запланировано до 2020 года выделить 20 трлн. руб. Через полгода после появления сообщений о таких глобальных вливаниях в оборонные отрасли план модернизации ДЗРД и инвестиций в производство был готов и одобрен акционерами. Если бы этого не произошло, то объем производства на предприятии сейчас был бы на 70% ниже.
Что касается программ Минпромторга по технологической модернизации, то мы в них не участвуем. Это может показаться странным, но они нам фактически не нужны. Посмотрите, как в основном используются средства, выделяемые в этих программах. Как правило, одна из основных расходных статей в них – приобретение оборудования, и очень часто разные организации приобретают одинаковые или очень близкие по назначению и характеристикам машины – при том, что до полноценной их загрузки дело не дойдет еще много лет. На мой взгляд, в нашей отрасли уже достаточно технологического оборудования всех типов и классов, и деньги государства расходуются неэффективно. Выделение средств без четко определенной, совершенно конкретной цели – неправильно, и я не хотел бы в этом участвовать.
Кроме того, повторюсь, мы не ощущаем такой надобности. Для чего в рамках целевой программы надо покупать технологические машины? Чтобы оборудовать лабораторию, опытный участок. Но у меня эти машины уже есть! Работают литьевые линии – четыре старых, одна новая. Работают пробивочные автоматы, и еще не задействованы 2-я и 3-я смены. Кстати говоря, те, кто занимается инновациями, могут прийти на ДЗРД со своими заказами – мы изготовим все, что требуется.
Что мне действительно хотелось бы получать от Минпромторга, так это интересные технологические задачи. Хорошую, перспективную задачу можно решить и бесплатно, я потом найду, как на этом заработать.
Вы ориентированы только на производство, или занимаетесь еще и исследовательским работами?
Без этого как раз никуда. Причем такие работы могут и не потребовать значительных инвестиций. В развитие, в инновации надо вкладывать преимущественно мозги, а деньги – по необходимости.
Я ездил по западным институтам и частенько видел картину: пара комнат, минимум оборудования, сидят молодые ребята, может быть, студенты, считают на компьютере, паяют, мастерят. И у них рождается что-то новое. Я хочу нечто подобное организовать у себя. В планы на следующий год входит создание участка моделирования, прототипирования – сейчас такого типа работы выполняются персоналом, который занят в основном процессе на основном же оборудовании.
Нужна специализация, концентрация на работах исследовательского характера. Ведь покупка новых машин обязывает приобретать новые знания. Например, Остек поставил нам трафаретный принтер компании КЕКО, под него приобрели качественную японскую сетку для трафаретов. КЕКО предложила не самый производительный вариант натяжения сетки на рамку – это не входит в круг их основных компетенций. Как правильно решить эту проблему? Это как раз одна из задач для такой поисковой группы. Еще задача – материалы, изучение свойств и взаимодействия керамики и паст различной рецептуры и т. п. Такая группа востребована, у нее будет много работы. Я считаю, что это сегодня самое эффективное вложение средств предприятия.
Дело облегчается тем, что мы живем не в вакууме и не за железным занавесом. Мы функционируем в большом открытом мире, где многое из того, что может понадобиться, уже придумано. Заниматься комплексными технологическими задачами сейчас гораздо интереснее, вероятность получить результат гораздо выше, затраченное время – меньше. Сложная инженерная модель состоит из ряда технических решений, и сегодня часть из них можно взять в готовом виде, а недостающие разработать самому – как, например, в случае с выведением проводника через вакуумплотный шов, о котором мы говорили. Эти решения, как кубики, из которых можно собрать работающую модель будущего изделия.
Но для таких задач нужны соответствующие кадры – творческие и, наверное, молодые…
Пока, конечно, мы работаем с тем кадровым потенциалом, который был заложен еще в советское время. Новые люди, энергичные, загорающиеся от идеи, тоже есть, но их еще мало – можно пересчитать по пальцам. И в этом – проблема. Тот опытный участок, который мы только что обсуждали, – ведь для него уже и место выделено – до сих пор не создан именно потому, что пока я не смог найти достаточного количества людей для его укомплектования.
Это большая проблема – кадры. Во-первых, сейчас молодежь стремится получить именно высшее образование, и предприниматели в этой сфере предпочитают открывать вузы – в то время как в сегодняшней действительности профессиональное образование гораздо более полезно, чем высшее. Во-вторых, среди людей, получивших высшее или среднее специальное образование, практически нет специалистов по работе именно с контроллерами производственного оборудования. И получается, что в основном все зависит от способностей и склонностей. Приходится вести отбор, и весьма пристальный; многие уходят, кто-то остается.
Одного такого, с горящими глазами, нашли среди… грузчиков! А теперь он – один из лучших специалистов по построению математических моделей, по программированию станков, их эксплуатации. Работает на станках с ЧПУ в механическом цехе. Как получилось? Просто он любил всю эту кибер-жизнь, это было его хобби. Конструировал, паял модели, глубоко влез в программирование встроенных контроллеров. Оставалось только доучить его на конкретных типах оборудования. Теперь у него прямо на станке стоит компьютер, связанный с контроллером ЧПУ. Когда что-то идет не так, он "на ходу" корректирует программу, тут же проверяет исправления. Он может в течение дня сделать работающую программу для любого изделия из любого материала.
Вот это – находка; но таких, повторюсь, мало. Кадровый вопрос несет серьезные системные риски для развития. Для текущего производства и сегодняшних задач хватит написанных технологий, тем более что мы скоро уйдем от старых материалов, работа с которыми иногда напоминает шаманство. А вот развитие, дальнейшее движение, если не найти новых людей, не озаботиться преемственностью знаний от тех, кто сейчас работает, чтобы обеспечить безболезненный переход к новому уровню, – безусловно, будет под угрозой.
Несколько слов о перспективе. Вы видите себя только на рынке компонентов специального применения?
Знаете, у тех производителей, которые работают с отечественными компонентами, весь рынок – специального применения. У нас из ширпотреба, наверное, только светодиоды, и те уйдут, когда КПД их кристаллов повысится настолько, что рабочие температуры перестанут требовать керамических подложек.
Но давайте посмотрим с другой стороны. Керамика, наверное, первый искусственный материал, изобретенный человеком. Ей многие тысячи лет, и она не только не сходит со сцены, но и захватывает новые области применения. Почему мы должны говорить только о корпусах? Катализаторы, огнестойкие узлы и детали, протезирование, защитные системы для военных – это только то, что сразу приходит в голову. Имея высокие компетенции в керамике, можно делать все это и многое другое.
Но разве это подходящие продукты для крупносерийного завода?
А почему нет? Никаких препятствий, технология позволяет. Проект выполняется в виде 3D-файла в SolidWorks или другой CAD-системе, здесь он преобразуется в CAM-модель, машина формует, потом обжиг – изделие готово, цена вопроса – семь дней. Зуб, или сустав, или что-то еще – все равно, технологическая цепочка та же самая.
А организационно вы готовы работать с такими малыми заказами?
Во-первых, у нас и по корпусам есть малые заказы. 100 штук в месяц – я считаю, это малый заказ. Но пусть даже одно-два изделия – какая разница? Здесь важно, образно говоря, быстро менять оснастку в своей голове, потому что автомат и так меняет оснастку быстро. Что нужно? Написать или настроить программу, да еще подготовить приспособление для закрепления заготовки. А дальше – опять CAD, CAM, тот или иной обрабатывающий центр…
Весь мир теперь так работает: на автомобиле, который собирается на конвейере из агрегатов, изготовленных программируемыми автоматами, можно заказать десятки индивидуальных опций – почему я не могу работать так же? Просто нужна отдельная организационная структура, а в ее рамках – универсальное, а не специализированное оборудование, и люди с динамичным мышлением. Ну, и планирование: сейчас у нас план месячный, а эта структура будет иметь недельный, если надо – однодневный план.
В заключение вопрос несколько абстрактный: каким вам видится ДЗРД лет через 10–15?
Таких общедоступных заводов, как ДЗРД, в мире всего три: ДЗРД, Kyocera и ЗПП (Завод полупроводниковых приборов в Йошкар-Оле. – Прим. ред.). Это предприятия, предлагающие контрактную разработку и изготовление керамических корпусов произвольно широкому кругу потребителей. Конечно, есть еще производители, работающие в рамках определенных замкнутых структур, но не они определяют рынок. Если принять во внимание этот факт, то вывод о перспективе – не ближайшей, но вполне обозримой – следует почти автоматически: надо выходить на мировой рынок.
Конечно, для этого нужны сертификации, нужен серьезный анализ структуры рынка – всем этим надо заниматься. Но одно понятно: мировой рынок игнорировать нельзя, надо выходить на него в качестве поставщика. Поэтому я бы определил наше будущее так: один из мировых производителей керамических корпусов для электронных компонентов. Да, это заявление может напомнить о Нью-Васюках, но только в первый момент. По сути, это не более чем задача, которую надо в правильный момент поставить перед собой и коллективом, спланировать и шаг за шагом решить.
Интересно будет через некоторое время вернуться к этому разговору.
Приезжайте в гости…
C А.А.Паньковым беседовали В.Мейлицев и И.Шахнович
*В., Шахнович И. Дорога в будущее начинается с первого шага. Визит на Донской завод радиодеталей // Электроника: Наука, Технология Бизнес. 2015. № 8. С. 139–159.
** Шликер – кашеобразная текучая масса, исходный материал для литья керамической ленты. – Прим. ред.
***Установка PAM-8 позволяет работать не только с набором пуансонов, пробивающих за один удар одно отверстие, но и со штампами (например, стандартная комбинация 1 штамп и 4 пуансона; или 2 штампа). Многие крупные производители, например Epcos и Bosch, используют подобные автоматы именно так. Однако для машины PAM-8 нужны специальные прецизионные штампы, которые значительно дороже обычных прессов, поэтому для ряда продуктов использовать ее как штамп экономически не всегда целесообразно. – Прим. ред.
www.electronics.ru
Электроника НТБ - научно-технический журнал
Table of Contents
Содержание
Communications and Telecommunications
Связь и телекоммуникации
A. SchaginDigital Communication System ÍÖ-16 or Let’s Beat Swords into Ploughshares А.ЩагинЦифровая система коммутации НЦ-16,или перекуем мечи на оралаNew Technologies
Новые технологии
O. DvornikovDesigning Competitive Analog BJT-JFET LSIC О. ДворниковСоздание конкурентоспособных аналоговых БИС по совмещенной BJT-JFET-технологииExhibitions & Conferences
Выставки и конференции
The First Scientific-Technology Conference on Microelectronics. Stock Company “Scientific Research Institute of Molecular Electronic” and Factory “Micron” С первой научно-технической конференции по микроэлектронике ОАО “НИИ молекулярной электроники и завод “Микрон” O. Vedernikova“SVIAZ-Expocomm-98”. Russian Exponents Press the foreigners О. Ведерникова.“Связь–Экспокомм-98”. Российские экспоненты теснят иностранныхIndustrial Electronics
Промышленная электроника
A.Dziliev, A. Chasyanov, A. PotapovIndustrial Radar Level Meters. Serial Productio А.Дзилиев, А.Хасянов, А.Потапов.Радарные уровнемеры промышленного назначения. Проблемы серийного производстваEconomy & Business
Экономика + бизнес
A.N. Bubennikov, A.A. BubennikovMicroelectronics of the Mobile Era and Financial Crisis А.Н.Бубенников, А.А. Бубенников.Микроэлектроника мобильной эры и финансовые кризисыSecurity Systems
Системы безопасности
V. BarsukovIntegrated Information Security. Next Century Technology В. БарсуковИнтегральная защита информации. Технология ХХI векаComputers & Information Technology
Компьютерная и информационная техника
J. MitropolskiSupercomputers and Microprocessors. What is Their Tomorrow? Ю. МитропольскийСуперкомпьютеры и микропроцессоры. Каким будет их завтрашний день?Electronics & Ecology
Электроника и экология
T. KorneevaLidars. New Means for Atmospheric Studies Т. Корнеева.Лидары. Новые возможности для атмосферных исследованийConsumer Electronics
Бытовая электроника
G. ValentinovaHome Sweat Home is also Networked Г. Валентинова.Уютный домашний очаг тоже объединяют в сетевую системуMedical Technology
Медицинская техника
V. MakarovTissue Coagulation in Surgery. Microwave Energy Causes Minimal Blood Losses В.Макаров.Коагуляция тканей при хирургических операциях. Микроволновая энергия делает потери крови минимальнымиOpening the Issue
Открывая номер
An Interview with Dzhuchunyan“Russian Electronica”. The First Step to Revival. Интервью с В. Дшхуняном“Российская электроника”. Первый шаг к возрождению.Automobile Electronics
Автомобильная электроника
G. Bromberg, O. NarumovaTelephone Apparatus. Patent Situation Analysis Г.Бромберг, О.Нарумова.Телефонные аппараты.Анализ патентной ситуацииScience
Наука
V. IoffeA Superconductor Ionic Crystal. Is this Possible? В. ИоффеСверхпроводящий ионный кристалл. Возможно ли это?Electronic components
Электронные компоненты
I.OlikhovIPLEN. New Quantum Electronics Devices И. Олихов.ИПЛЭН. Новое поколение приборов квантовой электроникиElectronic technologies wirldwide markets
Мировой рынок ЭТ
G. KusnitzovaRussian Printer Market. 1997 Didn’t Revolutionary Change Anything. But Maybe We Just Didn’t See It? Г. КузнецоваРоссийский рынок принтеров. 1997 год не принес революционных изменений. А может быть, их просто не заметили? M. GoltzovaChina. The Long Awaited Take-Off М. Гольцова.Китай. Длительный взлет состоялсяПартнеры и конкуренты
LG’s Moscow Technological Center Helps to Implement Russian Scientists Achievements.... But Only in Korea Московский технологический центр LG помогает внедрять достижения российских ученых... Но только в Корее Interview with O. GapotchenkoWell-Being in the Sky is the Earth’s Care. RF Ministry of Economics’ Scientific-Research Center has Celebrated its 5 Years Anniversary Интервью с О. ГапотченкоБлагополучие в небе — забота земная. Научно-технический центр Минэкономики РФ отметил свой пятилетний юбилей.Marketing & Management
Маркетинг и управление
V. MokrishevDual-Use Technologies. Investment Peculiarities В. Мокрышев.Двойные технологии. Особенности инвестирования G. SidorovaConsulting Zig-zags. Russian Consulting Companies Prepare to Take their Seat Beneath the Sun Г. Сидорова.Зигзаги консалтинга. Российские консультационные фирмы намерены занять свое место под своим солнцем A. Bondarevskiy“Blue Collars” Attack А.Бондаревскй"Синие воротнички" наступаютInvestments
Инвестиции
Russian Government Remembered about Innovations. Let’s Hope That’s Seriously and For Long Правительство РФ вспомнило об инновациях.Будем надеяться, что всерьез и надолго J. Konorov.When will it Storm? We’re Waiting Your Majesty! Ю. Коноров.Когда гром грянет? Ждем-с! V. Dubinski.Our “Zond” Even Satisfied “Lufthansa” В. Дубинский.Наш “Зонд” устроил даже “Люфтганза”An interesting interlocutor
Интересный собеседник
A.A. KolosovResources of Scientific Creative Work are Unlimited А.А. Колосов.Источник научного творчества неиссякаемElectronic systems
Радиоэлектронные системы
Б. Высоцкий, Б. Войнич.“Разумная обшивка”.Перспективы развития бортовых радиоэлектронных системwww.electronics.ru
Электроника НТБ - научно-технический журнал - Электроника НТБ
В апреле 2016 года журналу "ЭЛЕКТРОНИКА: Наука, Технология, Бизнес" исполнилось 20 лет. По случаю юбилея, совместно с Отделением нанотехнологий и информационных технологий РАН, состоялась научная сессия "Электроника России: новые вызовы". Символично, что заседание совпало с 55-летней годовщиной первого полета человека в космос. Ученые и инженеры, представители государственных органов, вузов и исследовательских институтов, производственных предприятий и компаний, другие гости собрались, чтобы обсудить новые задачи, встающие перед отечественной электроникой.Сложилась хорошая традиция – каждые пять лет журнал "ЭЛЕКТРОНИКА: НТБ" проводит круглый стол – своего рода научно-практическую конференцию, посвященную проблемам и направлениям развития отрасли электроники. Журнал был создан в 1996 году, и каждые пять лет его жизни – это определенная эпоха в новейшей истории российской электроники. Поэтому мысли, высказанные ведущими экспертами отрасли на наших конференциях, отражают основные задачи развития отрасли на последующие пять лет. В 2002 году мы провели первое заседание круглого стола "Судьба электроники России". Напомним, что это было за время: в стране нет собственной современной компонентной базы, современного полупроводникового производства, практически разрушена система подготовки кадров, многие ведущие специалисты связаны трудовыми обязательствами с зарубежными фирмами, патенты на отечественные разработки скупаются иностранными компаниями. Не утверждены государственные программы по компонентной базе, по развитию электроники как базовой отрасли в целом. Тогда журнал взял на себя инициативу организации серии встреч компетентных и заинтересованных специалистов с целью определить пути развития российской электроники, сформировать общественное мнение по этому важнейшему вопросу. Одна из основных задач, прозвучавших на первом заседании, – сделать так, чтобы "ни один российский чиновник не смог бы и шагу шагнуть, не увидев слова "электроника". И пожалуй, совместными усилиями всего профессионального сообщества она решена. Сегодня отрасль едва ли может пожаловаться на отсутствие внимания государства.
В 2006 году на нашем круглом столе начальник Управления радиоэлектронной промышленности и систем управления Федерального агентства промышленности Ю.И.Борисов впервые публично рассказал об основных принципах формируемой под его руководством Стратегии развития радиоэлектронной промышленности России, которая впоследствии сыграла для отрасли едва ли не ключевую роль.
В 2011 году, выступая на круглом столе "Инновационное развитие электроники России", приуроченном к 15-летию журнала, директор департамента радиоэлектронной промышленности А.С.Якунин отметил, что "программы, разработанные под руководством Ю.И.Борисова и реализующиеся сегодня, во многом определили облик радиоэлектронной промышленности". А вице-президент РАН академик Ж.И.Алферов подчеркнул, что задача государства – создать спрос на продукты дорогостоящих научных исследований. Он напомнил, что "в стране нет более важной задачи, чем возрождение промышленности высоких технологий. И именно технологическому развитию необходимо уделять огромное внимание". Вспомним, последующие пять лет прошли под флагом именно технологической модернизации отрасли.
В этом году мы вновь собрали ряд ведущих отраслевых экспертов, членов Отделения нанотехнологий и информационных технологий РАН, чтобы обсудить наиболее актуальные вызовы, стоящие сегодня перед российской электроникой.
Развитие отрасли – большая государственная задача
Торжественное заседание открыл главный редактор журнала "ЭЛЕКТРОНИКА: Наука, Технология, Бизнес" академик РАН А.С.Сигов. Он тепло поприветствовал собравшихся и отметил, что журнал не просто живет – он развивается по всем трем указанным в его названии векторам – наука, технология, бизнес.
В своем выступлении Александр Сергеевич подчеркнул, что в современных условиях развитие электронной промышленности невозможно без науки. Очень отрадно, что целый ряд активно работающих академических институтов вносят вклад в развитие радиоэлектронной промышленности. У РАН есть проблемы, но несмотря на ряд объективных трудностей, развитие продолжается, в том числе и в плане взаимодействия науки с производством, которое уже сегодня достаточно существенное.
Важную роль в этом развитии по-прежнему играют кадры. Им сегодня вновь начали уделять серьезное внимание. На предприятиях радиоэлектронной промышленности создаются базовые кафедры ведущих технических вузов. Сложилось сообщество, объединяющее науку, производство и высшую школу. И в этом триединстве – залог поступательного развития отрасли.
С поздравления по случаю 20-летия журнала и пожелания дальнейших успехов начал свое выступление заместитель председателя Комитета Совета Федерации России по обороне и безопасности М.И.Дидигов. По его словам, у издания юношеский возраст, а у электроники – большое будущее. К развитию отрасли сегодня важно привлекать талантливых молодых людей, которым предстоит решать серьезные задачи. Одна из них связана с замещением импорта. Доля импортных комплектующих остается очень весомой, однако не нужно стремиться заместить все. Это не только невозможно, но и нецелесообразно, поскольку мировое производство развивается на принципах кооперации. В то же время ЭКБ, используемая для нужд оборонно-промышленного комплекса, безусловно, должна быть отечественной, чтобы исключить возможности внешнего воздействия. Наша страна всегда славилась научными разработками. Однако до их внедрения в серийное производство, как правило, проходило столько времени, что разработки успевали устареть. Сокращение этих сроков – одна из важнейших задач и сегодня.
Большой вклад в решение актуальных проблем отрасли может внести журнал "ЭЛЕКТРОНИКА: НТБ". Ведь сам факт существования столь уникального издания, предоставляющего своевременную и полезную информацию, дает отрасли немалые преимущества.
С поздравления читателей и коллектива редакции по случаю юбилея начал свое выступление заместитель директора Департамента радиоэлектронной промышленности (ДРЭП) Министерства промышленности и торговли Российской Федерации П.П.Куцько. Он отметил, что журнал издается при содействии ДРЭП, руководство которого принимает участие в формировании тематического плана издания. Статьи о достижениях и проблемах отечественной электроники, материалы, посвященные вопросам трансфера технологий, отражают основные тенденции развития организаций и предприятий радиоэлектронного комплекса.
П.П.Куцько напомнил, что в 2007 году на российском рынке ЭКБ импортная продукция составляла 92%, а 75% продукции отечественных производителей элементной базы относилось к специальной технике. Общая степень износа основных фондов составляла 49,7%, производственного оборудования – 63,4%. При достигнутом тогда за рубежом технологическом уровне 45 нм в России было возможно микроэлектронное производство с топологическим разрешением 350 нм. Исправить ситуацию была призвана Федеральная целевая программа (ФЦП) "Развитие электронной компонентной базы и радиоэлектроники" на 2008–2015 годы с общим объемом финансирования 169 млрд. руб. Ее основная цель – развитие научно-технического и производственного базиса для разработки и производства конкурентоспособной наукоемкой радиоэлектронной продукции.
Реализация ФЦП позволила форсировано сократить накопленное технологическое отставание и заложить научно-производственную платформу для дальнейшего развития отрасли. Удалось остановить сокращение числа отечественных предприятий. Экспорт продукции вырос в четыре раза, выработка на одного занятого в радиоэлектронной промышленности – примерно в три раза. Общая выручка радиоэлектронной отрасли увеличилась более чем в четыре раза. Реализация комплекса программных мероприятий позволила создать к 2015 году 555 базовых технологий, получить 4 879 результатов интеллектуальной деятельности (4 342 ноу-хау, 202 программы для ЭВМ, 195 топологий интегральных микросхем, 68 изобретений). Сегодня можно утверждать, что благодаря ФЦП удалось предотвратить разрушение научно-производственного потенциала предприятий и заложить платформу для поступательного развития отрасли.
Среди наиболее актуальных для отрасли проблем П.П.Куцько отметил низкую серийность отечественной микроэлектронной продукции, невысокий по сравнению с мировыми стандартами уровень внедрения разработок в производство, сохраняющееся технологическое отставание и, как следствие, чрезмерную зависимость от импортных материалов и комплектующих. В частности, этими факторами обусловлены высокая себестоимость отечественной продукции, ее неконкурентоспособность на внутреннем и внешнем рынках. Так, по состоянию на 2014 год доля отечественной продукции в конечных изделиях радиоэлектроники составляла 19% (из всего объема рынка в 2 трлн. руб.), в сегменте ЭКБ (720 млрд. руб.) – 16%, в области материалов (70 млрд. руб.) и технологического оборудования (55 млрд. руб.) – менее 5%.
Дальнейшие перспективы радиоэлектронной отрасли во многом будут определяться новой редакцией Государственной программы "Развитие электронной и радиоэлектронной промышленности на 2013–2025 годы". Этот документ находится на утверждении в Правительстве РФ. Госпрограмма предполагает финансирование работ в объеме 289 млрд. руб., из них 173 млрд. руб. – бюджетные средства. В перечень приоритетных направлений развития отечественной радиоэлектроники входят производство телекоммуникационного оборудования, вычислительной техники, систем интеллектуального управления и специального технологического оборудования. Выполнение госпрограммы, как ожидается, позволит уменьшить зависимость радиоэлектронной промышленности от импортной продукции с 82 до 65%.
Среди ключевых инструментов реализации госпрограммы рассматривается, в частности, принцип комплексных проектов, охватывающих все стадии жизненного цикла продукта – от идеи его создания до организации производства, эксплуатации и последующей утилизации изделия. Такой подход позволит обеспечить успешную коммерциализацию разработок и внедрение инновационных решений.
Павел Павлович напомнил, что в отрасли утвержден план замещения импортных технологий и продукции, основанный на тех же принципах, что и предлагаемая госпрограмма. В частности, планом предусмотрена реализация 173 проектов, представляющих все четыре приоритетные направления.
Советник генерального директора ЦНИИ "Электроника" Б.Н.Авдонин, поздравляя журнал "ЭЛЕКТРОНИКА: НТБ" с юбилеем, отметил: "Журнал читаем и любим. "ЭЛЕКТРОНИКА: НТБ" публикует материалы по всем насущным проблемам радиоэлектроники. Сделано большое дело. Но сегодня перед отраслью стоит важнейшая проблема – выпуск гражданской продукции. И в журнале нужно активно прорабатывать этот вопрос.
В российской радиоэлектронике уже много сделано, еще многое будет делаться, но все это – специальные темы. В нашей стране в 2008 году более 60% всего объема выпущенной электронной продукции относилось к спецтехнике. Мы реализовали ФЦП "Развитие электронной компонентной базы и радиоэлектроники" на 2008–2015 годы. Она завершена. Планировалось, что в результате доля специальной техники снизится до 50%. Но на самом деле она увеличилась до 90%. На это нужно обратить самое серьезное внимание. Ведь современная электроника – это массовая электроника, тогда как спецтехника – это штуки.
В области спецтехники мы достигли определенных успехов. Но почему? Там осталась система планирования, стандартизация и т. п. Чтобы сделать первые шаги в развитии гражданской тематики, необходимо государево око и государево внимание. Мы создаем интегрированные структуры, но каждая из них проектируется под задачи спецтехники. А когда мы займемся насущными вопросами гражданской электроники? Ведь с ее помощью можно решить проблему привлечения столь необходимых отрасли инвестиций, чтобы развивать спецтехнику.
Мне совершенно не нравится слово "импортозамещение". Нигде в мире нет такого термина. И давайте от него избавляться. Мы ведь ученые. И надо прямо говорить, что сегодня все направления развития электроники – международные. Запад нас достанет именно через гражданскую продукцию, и здесь мы не сможем воевать против всего мира. Это иллюзия. Поэтому мы должны стремиться к мировой интеграции, а все делаем с точностью до наоборот. Сегодня наступил момент, когда мы должны правильно расставлять акценты. Гражданский рынок – это то, во имя чего необходимо начинать активную работу. Ведь за ним стоит человек. Это нужно всем понимать – ведь речь идет о нашем будущем".
Проблемы унификации и импортонезависимости
Одно из направлений реализации госпрограммы "Развитие электронной и радиоэлектронной промышленности на 2013–2025 годы" предусматривает замещение импортной электронной компонентной базы. И здесь невозможно обойтись без унификации ЭКБ. О путях решения этой задачи в своем выступлении рассказал заместитель генерального директора АО "Российская электроника" А.В.Брыкин. Он напомнил, что тактико-технические характеристики современных систем вооружения, военной и специальной техники (ВВСТ) определяются преимущественно характеристиками изделий электроники. За период жизненного цикла ВВСТ бортовая радиоэлектронная аппаратура проходит несколько процедур модернизации, что Арсений Валерьевич проиллюстрировал на примере бомбардировщика В-52, принятого на вооружение ВВС США в 1955 году. Разработка этого самолета началась в 1946 году, а снимать его с вооружения предполагается не ранее 2040 года, то есть полный жизненный цикл изделия превысит 90 лет. Однако бортовая электронная аппаратура В-52 периодически обновляется. В целом, при модернизации различных систем ВВСТ, 83% приходится на продукцию микроэлектроники. Причем жизненный цикл сложных электронных компонентов не превышает 5–10 лет.
При создании сложных систем разработчики сталкиваются с тем, что коммерческая зарубежная ЭКБ устаревает и снимается с производства раньше, чем завершается проект. Свобода действий разработчиков в отсутствие процедур унификации привела к тому, что сегодня используется 180 тыс. типов импортной ЭКБ. Замещать такой объем элементной базы ЭКБ "бессмысленно, бесперспективно, безыдейно и нецелесообразно".
Докладчик представил системный подход к решению задач унификации ЭКБ, предусматривающий пять этапов. На первом этапе предлагается систематизировать (по назначению и условиям эксплуатации) вновь создаваемую радиоэлектронную аппаратуру, на втором – составить унифицированный перечень блоков и узлов аппаратуры. Третий этап предусматривает разработку технических требований и функциональных характеристик (исходя из условий эксплуатации) ЭКБ, необходимой для комплектования блоков и узлов аппаратуры. На четвертом этапе появится возможность определить унифицированную номенклатуру ЭКБ, что позволит перейти к реализации пятого этапа – формированию целевого заказа на разработку электронной компонентной базы. В качестве одного из вариантов решения проблемы предлагается совместить замену импортной ЭКБ с определенными периодами модернизации финальных систем и образцов ВВСТ. В частности, это обусловлено необходимостью проводить множество дорогостоящих испытаний.
По мнению Арсения Валерьевича, невозможно раз и навсегда определить алгоритм замещения импорта. Соответствующие планы необходимо периодически пересматривать, и лишь затем переходить к финансированию проектов, реализация которых позволит получить технологии, способные удовлетворить потребности предприятий по выпуску электронной аппаратуры.
Cекретарь межведомственного совета главных конструкторов по ЭКБ Е.С.Горнев напомнил, что в период с 2000 по 2011 годы объем применяемых материалов и ЭКБ в изделиях предприятий оборонно-промышленного комплекса ежегодно увеличивался в среднем на 10–12%. Это привело к тому, что на предприятиях, выпускающих изделия радиоэлектроники для ВВСТ, используется неоправданно большая номенклатура импортной ЭКБ – порядка 180 тыс. типономиналов. При этом мощности отечественной электронной промышленности в состоянии обеспечить создание не более 2–3% используемой импортной номенклатуры твердотельной ЭКБ. На успешное преодоление проблемы импортозамещения можно будет рассчитывать только после того, как удастся решить ряд сложных задач. Прежде всего речь идет об унификации электронной компонентной базы, создании минимального комплекта универсальной номенклатуры ЭКБ, позволяющей реализовать необходимые требования к аппаратуре.
Кроме того, предстоит перестроить взаимоотношения разработчиков ЭКБ и аппаратуры. В процессе создания аппаратуры непосредственное участие должны принимать разработчики ЭКБ, причем на всех этапах. В качестве своего рода фильтра номенклатуры электронной компонентной базы, применяемой в специальной аппаратуре, предлагается рассматривать ограничительный перечень ЭКБ. Первая редакция такого списка, насчитывающего 5 тыс. типов ЭКБ, подготовлена и находится на рассмотрении Совета главных конструкторов. Ряд вопросов в сфере замещения импортной ЭКБ связаны со стандартизацией, совершенствованием нормативной базы и координацией усилий всех заинтересованных сторон. Поэтому на недавнем заседании Совета главных конструкторов было принято решение о создании новой секции по взаимодействию с общественными и законодательными организациями.
О сотрудничестве с российскими предприятиями в плане импортонезависимости шла речь в выступлении генерального директора компании Keysight Technologies Россия Галины Смирновой. Она напомнила, что история сотрудничества компании Hewlett-Packard с российскими предприятиями началась в 1969 году. Компания трансформировалась, менялись названия (с 2000 года – Agilent Technologies, c 2014 – Keysight Technologies), но неизменными оставались две вещи – лидерство в области контрольно-измерительного оборудования и расширение взаимодействия с Россией. "Мы должны использовать лучшие технологии. Мы должны иметь возможность использовать иностранные материалы и технику для того, чтобы производить лучшие конкурентоспособные образцы промышленной продукции", – сказал министр промышленности и торговли Российской Федерации Д.Мантуров. И Keysight – лучшая иллюстрация этих слов.
Компания предлагает именно те решения и технологии, которые могут помочь российским компаниям разрабатывать и производить самые современные электронные устройства. Причем Keysight концентрируется на таких направлениях, как средства связи, машиностроение, производство вычислительной техники, микроэлектроника, а также оборонная и аэрокосмическая промышленность – и каждое из них является приоритетным для России. Решения компании формируют экосистему, охватывающую все стадии жизненного цикла изделия – от разработки до производства и эксплуатации. Современные САПР, оборудование для исследований и разработок, системы промышленного тестирования, приборы для полевых измерений, плюс эффективная инфраструктура поддержки пользователей (консультации, модернизация, поверка, ремонт и т. п.) – все это Keysight. Используя продукты этой компании, разработчики и производители всего мира создают современную продукцию. И весь этот арсенал возможностей в полной мере доступен российским разработчикам и производителям, в том числе для создания импортозамещающей продукции. Решения Keysight позволяют уменьшить трудозатраты и сроки проектирования современной РЭА, построить высокоэффективный производственный процесс.
Keysight не только предлагает свои решения. В 2015 году совместно с компанией "Спектран" было организовано российское производство анализаторов сигналов с диапазонами частот до 3,6 (СПН9003А) и 26,5 ГГц (СПН9026А).
Компания сотрудничает с рядом российских вузов в различных регионах страны, обеспечивая подготовку высококвалифицированных кадров, необходимых для реализации программы замещения импорта. В частности, Keysight Technologies предлагает программы стажировки студентов и выпускников вузов на базе своих офисов в России. Примечательно, что сегодня у компании в России пять офисов, причем последний из них был открыт в Санкт-Петербурге в 2014 году.
Один из подходов к унификации состоит в применении концепции систем в корпусе (СвК). Об этой технологии рассказал ведущий инженер компании "Таврида-М" Л.Моргун. Применение многокристальных, многоярусных микросборок для создания малогабаритных электронных модулей позволяет заместить стандартные микросхемы и одновременно улучшить потребительские свойства продукта. СвК можно рассматривать как способ решения проблемы унификации. Еще одно преимущество технологии в том, что она позволяет получить опытные образцы всего за три месяца.
Зачастую СвК обеспечивает снижение массогабаритных характеристик изделий и их энергопотребление. Наряду с этим повышается уровень технологичности и надежности (благодаря меньшему числу коммутирующих элементов), а также существенно уменьшаются расходы на разработку, проведение испытаний и выпуск изделий. Особенно эффективна интеграция технологий ПЛИС и СвК. В результате получается унифицированное изделие не только на уровне корпуса, но и кристалла (т. е. с точки зрения функциональности). При создании таких решений надежным партнером выступает компания "Таврида-М", уже реализовавшая более 50 типов таких изделий.
СВЧ-электроника
Одно из стратегически важных направлений развития современной электроники – не только российской, но и общемировой – СВЧ-электроника. Именно это направление в ближайшем будущем будет определять облик очень многих промышленных областей. И не случайно СВЧ-электронике был посвящен ряд ключевых выступлений.
Перспективы развития СВЧ-электроники в России стали предметом доклада заместителя генерального директора – директора по научной работе АО "НПП "Исток" им. Шокина" С.В.Щербакова. Он отметил, что до сих пор рынок СВЧ-приборов в нашей стране формируется преимущественно за счет сегмента радиоэлектронной аппаратуры специального назначения. Поэтому одна из важнейших задач – направить вектор развития отечественной СВЧ-электроники в сторону систем двойного и гражданского назначения. Сегодня технологическое развитие СВЧ-электроники не сводится к двум традиционным столпам этой отрасли – твердотельным и вакуумным технологиям. Помимо них, огромную роль играет комплексирование сложных изделий, для чего необходимы технологии антенных систем, силовой электроники, пассивных СВЧ-устройств, цифровые технологии и методы автоматизированных измерений. И все это базируется на фундаменте функциональных и конструкционных материалов. Докладчик обрисовал ряд перспективных направлений работ в области материаловедения для СВЧ-электроники, основные задачи в области развития твердотельной и вакуумной СВЧ-электроники. В целом, на технологический рывок можно рассчитывать только в случае проведения фундаментальных исследований в сфере СВЧ-электроники, радиофотоники и смежных областях знаний.
Если исторически "Исток" был признанным лидером в области вакуумной СВЧ-электроники, то сегодня акценты смещаются в сторону твердотельных СВЧ-приборов, на основе различных материалов, таких как нитрид и арсенид галлия, фосфид индия. Предприятие работает над освоением технологий гетеробиполярных транзисторов (HBT) на основе GaAs и полевых транзисторов с высокой подвижностью электронов (НЕМТ) на GaN, которые к 2020 году планируется вывести на промышленный уровень. Развивается и новая технология производства полупроводниковых приборов на основе искусственных алмазов, с недостижимыми сегодня характеристиками.
При этом не ослабевает внимание и к вакуумным технологиям. Здесь, в том числе, идет речь о создании миниатюрных вакуумных СВЧ-приборов. Развивается и направление базовых конструкций для СВЧ-модулей – это сложные интегрированные изделия на композитном основании (Al-SiC), с многослойной LTCC-платой, с цифровыми СБИС и СВЧ МИС. Примечательно, что в качестве теплоотвода используются пластины CVD-алмазов. Такие теплоотводы оказались эффективнее и дешевле медных, их "Исток" производит серийно и продает заказчику.
Еще одно слагаемое успеха – меры государственной поддержки. Во Фрязино, в 25 км от Москвы, создана Особая экономическая зона технико-внедренческого типа "Исток". Сегодня она расположена на территории 60 га с перспективой расширения до 400 га. Для резидентов этой зоны предусмотрены преференции и льготы, например, по уплате налогов на прибыль, имущество, транспортного налога, ввозной пошлины на импортное оборудование. Данные меры будут содействовать развитию производства электронных изделий, востребованных в медицине, энергетике, цифровых коммуникациях, на транспорте.
В своем выступлении Сергей Владиленович представил идею создания Национального центра СВЧ-электроники и пригласил к совместной работе коллег. Одна из целей формирования новой структуры – консолидация экспертных, научно-технических и производственно-технологических ресурсов в области СВЧ-электроники. Общими усилиями представителей профессионального сообщества можно будет определять направления и механизмы развития отечественной СВЧ-электроники, координировать исследования, разработки, процедуры внедрения и освоения технологий, лицензионную и патентную деятельность, а также проводить экспертизы различных программ и планов развития СВЧ-электроники.
Большую роль центр сможет сыграть в деле защиты интересов отечественных производителей СВЧ-электроники. Среди других задач центра – формирование направлений подготовки инженерных кадров для отрасли, экспертиза учебных программ, популяризация отечественных достижений в области СВЧ-электроники, организация тематических конференций и выставок.
Одно из наиболее перспективных направлений развития СВЧ-электроники – терагерцовая электроника. Состояние и перспективы развития в этой области стали предметом выступления научного руководителя Института сверхвысокочастотной полупроводниковой электроники (ИСВЧПЭ) РАН П.П.Мальцева. Он рассказал об участках терагерцового спектра (от 0,1 до 10 ТГц), которые представляют наибольший интерес для решения практических задач – от обнаружения химических веществ до радиолокационных систем. Наиболее интересны, по словам докладчика, диапазоны от 0,4 до 3 ТГц для выявления органических взрывчатых веществ. Привлекателен для различных радиотехнических задач и субтерагецовый диапазон (от 0,1 до 1 ТГц). Так, докладчик показал, что в диапазонах 230 и 320 ГГц затухание сигнала значительно ниже, чем для видимого света, в том числе при сильном тумане. Это открывает серьезные перспективы для радиолокации.
Петр Павлович рассказал о возможных источниках терагерцового излучения. В частности, в диапазоне до 1 ТГц такие источники можно реализовать на МИС, например, на основе метаморфных GaAs-, InP- и даже GaN-технологий. В диапазоне 1–10 ТГц особый интерес представляют приборы на основе квантовых каскадных лазеров. В частности, можно создавать системы с фотоприемными антеннами на основе низкотемпературного GaAs (LT-GaAs). Эти направления развиваются в ИСВЧПЭ. В частности, по заказу "Истока" в институте разработаны МИС трехкаскадного усилителя мощности на основе AlGaN/AlN/GaN на подложке SiC для диапазона 85–95 ГГц с выходной мощностью 0,33 Вт – это нижняя часть "терагерцовой щели". Для диапазонов от 0,3 до 1,5 ТГц в институте созданы эмиттеры и детекторы на основе фотопроводящих антенн на LT-GaAs. Эмиттер возбуждается ИК-лазером с длиной волны 800 нм. Такая система позволяет, в частности, обнаруживать скрытые на теле человека предметы.
Еще она разработка ИСВЧПЭ РАН – технология изготовления двойного металлического волновода для вывода излучения квантового каскадного лазера терагерцового диапазона. Такую задачу институту предложил Жорес Иванович Алферов, и она успешно решена.
Научный руководитель Института радиотехники и электроники (ИРЭ) РАН академик Ю.В.Гуляев особое внимание уделил перспективам развития вакуумной электроники, в том числе вакуумной СВЧ-электроники. Среди преимуществ вакуумных приборов нового поколения – возможность работы при высоких температурах (800°), устойчивость к радиации и воздействию сильных электромагнитных полей. Одно из перспективных и важных направлений развития вакуумной электроники – вакуумные СВЧ-микроприборы.
На протяжении примерно 30 лет успешно развивается направление вакуумной микроэлектроники на основе автоэлектронной эмиссии. Такие технологии используются для создания новых электронных пушек для СВЧ-приборов, новых типов дисплеев, рентгеновских трубок, работающих при низких напряжениях, для новых источников освещения и даже для новых типов высокоскоростных процессоров, работающих в условиях высоких температур, радиации и электромагнитных полей.
Последние 20 лет развития этого направления связаны с новым автоэмиссионным материалом – углеродными нанотрубками (УНТ). Сотрудники ИРЭ РАН получили их еще в 1992 году, параллельно аналогичных успехов добился японский исследователь Сумио Ииджима. В Российской академии наук был создан Институт нанотехнологий микроэлектроники, одно из направлений деятельности которого связано с углеродными нанотрубками.
Среди основных направлений применения УНТ можно выделить преобразователи физических величин (сенсоры давления, ускорения – одни из самых чувствительных), активные компоненты вакуумной микроэлектроники, в качестве элементов радиоприемных устройств и дисплеев. УНТ находят применение в пассивных компонентах (экраны, СВЧ-фильтры), элементах питания и т. д. Первый в мире цветной матричный электрофоретический дисплей был создан компанией Samsung именно на базе углеродных нанотрубок. Однако немалый задел в этом направлении есть и у отечественных исследователей. Электрофоретические дисплеи отличаются малым энергопотреблением, прочностью, четкостью изображений, которые хорошо видны даже при ярком внешнем освещении.
Юрий Васильевич не исключил возможности разработки в перспективе госпрограммы в области вакуумной электроники и микроэлектроники. Необходимая для ее реализации научно-производственная база уже создана в нашей стране, в частности, речь идет о НИУ "МИЭТ", НПК "Технологический центр" и ИРЭ РАН.
Приборостроение
Президент Нанотехнологического общества России, генеральный директор компании "НТ-МДТ" В.А.Быков остановился на вопросах развития научного приборостроения. Он проанализировал проблемы, накопившиеся в этой отрасли еще во времена СССР. Отставание советского приборостроения было обусловлено тем, что тогда десятилетиями наука ориентировалась исключительно на запросы и потребности оборонных предприятий. Задача выхода на мировой рынок не рассматривалась. На внутренний рынок и рынки стран-членов СЭВ поставлялись приборы, которые не выдерживали конкуренции с продукцией мировых производителей. И при открытии рынка такая продукция канула в Лету.
Сегодня позиции компаний научного приборостроения на мировом и внутреннем рынках во многом определяются мощностью их инфраструктуры и степенью ее интеграции в мировое научное сообщество. Источником новых идей служит взаимодействие с передовыми научными коллективами. Главное условие для коммерческой успешности приборостроительной компании – скорость вывода продукции на рынок. На успех в научном приборостроении может рассчитывать компания, сотрудники которой имеют доступ к современной элементной базе, программному обеспечению и информационным и вычислительным ресурсам.
В качестве примера Виктор Александрович привел достижения компании "НТ-МДТ" на рынке сканирующей зондовой микроскопии (СЗМ). Первый прибор – сканирующий туннельный микроскоп СТМ-10-МДТ – эта российская фирма выпустила в 1989 году. Сегодня "НТ-МДТ" – второй в мире производитель атомно-силовых микроскопов, доля которого на мировом рынке в 2014 году составила 16%. Офисы "НТ-МДТ", помимо России, действуют в США и Нидерландах, в Китае и в Ирландии. Более 30 дистрибьюторов обеспечивают поставки продукции в 54 страны мира.
Компания постоянно развивает линейки своих приборов, создает новые продукты. Например, в 2004 году был разработан научно-учебный комплекс "НаноЭдьюкатор-1", до 2011 года было заключено порядка 500 контрактов на его поставку с заказчиками более чем из 20 стран. Сменивший его "НаноЭдьюкатор-II" оказался не менее успешным – с 2011 по 2014 год было заключено 172 контракта на его поставку в 17 стран. Компания продолжает создавать новые технологии, приборы и расходные материалы – от новых типов кантилеверов до кластерных технологических комплексов. Совершенствуются и сами зондовые микроскопы – так, недавно был представлен СЗМ "ТИТАНИУМ" с рекордными характеристиками. Развивается направление интеграции СЗМ и рамановской спектрометрии. На основе атомно-силового микроскопа создан интегрированный комплекс для неразрушающего контроля и диагностики состояния промышленных объектов. Успешным для компании оказалось и такое новое направление, как ближнепольная оптическая микроскопия.
По мнению Виктора Александровича, темпы развития высокотехнологичного бизнеса в нашей стране могут быть значительно выше, если государство посодействует улучшению инвестиционного климата. Например, в России нужна биржа для размещения акций высокотехнологичных предприятий по примеру NASDAQ в США. Такой институт сформирует питательную среду для привлечения инвестиций в развитие отечественных приборостроительных предприятий.
* * *
20 лет журналу "ЭЛЕКТРОНИКА: НТБ". Пройдена очередная веха в истории – не только журнала, но и всей российской электроники. Состоявшийся круглый стол наглядно показал, что в стране есть идеи, наработки, успешные компании, специалисты, понимание перспектив – все, что необходимо для развития электронной отрасли. Есть и заинтересованность со стороны государства. И все это позволяет, невзирая на текущие проблемы, с оптимизмом смотреть в будущее отрасли и России в целом.
Конечно, на заседании обсуждались далеко не все современные вызовы, встающие перед электроникой России. Но для того и существует журнал – место для высказывания новых идей, площадка для обмена мнениями, дискуссий, обсуждений. Работа продолжается.
www.electronics.ru




