Русский | English   поискrss RSS-лента

Главная  → История отечественной электронной компонентной базы (ЭКБ)  → 

ОАО «Ангстрем»- прошлое, настоящее и будущее

Продукция группы «АНГСТРЕМ»

Продукцию группы «Ангстрем» структурируется в несколько групп.

Научно-техническая продукция

К научно-технической продукции относятся выполняемые по заказам потребителей разработки ИЭТ, устройств и систем на их основе для их последующего производства на предприятиях группы «Ангстрем», его отечественных или зарубежных партнеров.

К научно-технической продукции относятся разработки, выполняемые по полному циклу (Front — End + Back — End проект), по частичному циклу ( Back — End проект), по созданию полузаказных ИС на основе БМК, по переводу ПЛИС-проектов в проекты полузаказных ИС на основе БМК и любые иные разработки по тематике группы «Ангстрем».

Промышленная продукция

К промышленной продукции относятся ИЭТ, устройства и системы («под ключ») на их основе, поставляемые потребителям предприятиями группы «Ангстрем».

Услуги

Группа «Ангстрем» оказывает следующие услуги:

Традиционная продукция

Традиционная продукция группы «Ангстрем» хорошо известна потребителям. Она включает:

Традиционная и новая развиваемая продукция группы «Ангстрем» находит широкое применение в различных сферах, например:

и во многих иных видах электронной техники.

Полузаказные БИС

Одним из важных традиционных направлений, обеспечивающим потребителю интегральную реализацию его «know — how» являются полузаказные БИС на основе базовых матричных кристаллов (БМК).

Потребителям предлагается цифровые и цифро-аналоговые БМК с характеристиками:

Для создания полузаказных БИС на основе БМК отработан многовариантный типовой маршрут проектирования (р ис. 16) , предоставляющий заказчику возможность определить свою степень участия в создании БИС от выдачи исходных данных на проектирование до полнообъемного Front — End проекта.

Маршрут проектирования полузаказных БИС

Рис. 16. Маршрут проектирования полузаказных БИС

В зависимости от сложности заказываемой БИС и типа БМК для нее на полный цикл «карта заказа — поставка первой партии» требуется от полутора до трех месяцев.

Производители электронной аппаратуры, построенной с применением ПЛИС фирм XILINX , ACTEL и ALTERA , имеют возможность перепроектировать их на полузаказные БИС на основе БМК Ангстрема (по типовому маршруту), получив при этом, в ряде случаев, заметный экономический эффект и увеличив плотность компоновки аппаратуры.

Для выполнения заказчиком своей доли работы по созданию полузаказных БИС, Ангстрем представляет ему соответствующую среду проектирования. Среда проектирования включает программные средства и библиотеки элементов различной сложности.

За годы развития этого направления были разработаны, изготовлены и поставлены заказчикам сотни типов различных полузаказных БИС.

Новые развиваемые направления

В последние годы группа «Ангстрем» начала активно работать в новейших для себя перспективных областях техники, освоенных в промышленном производстве и развиваемых далее:

ИЭТ повышенной надежности

Особое значение для многих стратегически важных систем России и стран СНГ имеет надежность ИЭТ и их стойкость к различным воздействиям окружающей среды. Это ИЭТ для применения в северных районах страны, в пустынях Средней Азии, в космических аппаратах, в подводных, подземных и наземных коммуникациях и т.п. Потребность в таких ИЭТ постоянно возрастает и удовлетворена она может быть только отечественным потребителем не только из соображения безопасности, но и в связи с существующим запретом в США и ряде других стран поставок таких ИЭТ в Россию. Поэтому ОАО «Ангстрем» рассматривает высоконадежные ИЭТ в качестве одного из важнейших своих направлений, является в нем лидером в России и СНГ.

Высоконадежные ИЭТ ОАО «Ангстрем» характеризуются:

При производстве высоконадежных ИЭТ ОАО «Ангстрем» использует:

Совокупность применяемых мер обеспечивает потребителю получение ИЭТ для требуемых условий применения создаваемых им приборов и систем.

Приборы и системы идентификации

Предприятия группы «Ангстрем» активно включились в развитие нового направления электроники — средств и систем электронной идентификации различных объектов. За несколько лет была создана широкая номенклатура интегральных микросхем для радиочастотных идентификаторов ( RFID ), считывателей для них (ридеров) и идентификаторов с контактами, включая высокозащищенные микроконтроллеры для интеллектуальных карт (ИК, SmartCard ). Эти микросхемы поставляются потребителям и используются в идентификаторах и считывателях собственного производства.

Радиочастотная идентификация

Ангстрем производит постоянно развиваемый ряд БИС радиочастотных идентификаторов от килогерцового до гигагерцового диапазона частот. На их основе Ангстрем создает и поставляет потребителям разнообразные радиочастотные идентификаторы в виде меток, карт, брелоков и т.п., примеры таких идентификаторов приведены на рис. 17. 

Примеры RFID транспондеров ОАО Ангстрем

Рис. 17. Примеры RFID транспондеров ОАО «Ангстрем»

Для обработки этих идентификаторов созданы и поставляются разнообразные радиочастотные считыватели (рис. 18).

Примеры RFID ридеров ОАО Ангстрем

Рис. 18. Примеры RFID ридеров ОАО «Ангстрем»

Все эти изделия производятся Ангстремом и поставляются потребителям либо в виде самостоятельной продукции, либо в виде систем «под ключ» ( рис. 19).

Пример автоматизированной системы контроля и управления доступом, поставляемой Ангстремом

Рис. 19. Пример автоматизированной системы контроля и управления доступом, поставляемой Ангстремом

Идентификация с контактами по ISO/IEC 7816 

Модули для ИК с контактами в ленте

Рис. 20. Модули для ИК с контактами в ленте

Потребителю предлагается достаточно широкая номенклатура микросхем для идентификаторов с контактами по ISO/IEC 7816-ххх от простейших ИС памяти до высокозащищенных микроконтроллеров. Они применяются в ИК систем управления доступом, платежных системах с различным уровнем защиты, в социальных и медицинских картах, в важных персональных и фирменных электронных документах, в качестве банковских платежных средств и т.л. Поставляются такие микросхемы в виде модулей с 6 или 8 контактами в ленте ( рис. 20) .

Наиболее сложной микросхемой для ИК является разработанный группой «Ангстрем» микроконтроллер для электронного паспорта гражданина России (рис. 21) . Микроконтроллер характеризуется наличием средств криптозащиты хранимой и передаваемой по радиочастотному интерфейсу информации, большим объемом встроенной энергонезависимой памяти (128Кх8 бит) для хранения биопараметров гражданина, встроенной операционной системой. Кристалл микроконтроллера для электронного паспорта изготовлен по технологии 0,18 мкм и в дальнейшем будет переработан натехнологию 0,13 мкм для производства в ОАО «Ангстрем-Т». На конкурсе этот проект группы «Ангстрем» занял первое место и в настоящее время 15 тысяч модулей электронного паспорта уже передано заказчику.

Топология кристалла микроконтроллера электронного паспорта гражданина России

Рис. 21. Топология кристалла микроконтроллера электронного паспорта гражданина России

Приборы силовой электроники

Пример фрагмента кремниевой пластины и кристалла транзистора в корпусе, группа Ангстрем

Рис. 22. Пример фрагмента кремниевой пластины и кристалла транзистора в корпусе, группа «Ангстрем»

Примеры силовых приборов группы Ангстрем

Рис. 23. Примеры силовых приборов группы «Ангстрем»

В современной и перспективной электронной аппаратуре в источниках питания и исполнительных устройствах различных систем управления широко применяются силовые диоды, транзисторы и другие полупроводниковые приборы, работающие в диапазонах больших токов (десятки и сотни Ампер) и высоких напряжений (сотни и тысячи Вольт). Фактически такой прибор представляется дискретным транзистором или диодом только для потребителя, получающего его в отдельном стандартном корпусе. В действительности такой прибор является интегральной схемой, в которой параллельно соединены сотни или тысячи диодов или транзисторов, в совокупности обеспечивающие требуемые характеристики (рис. 22). Площадь кристалла такого транзистора зачастую превышает 1см2.

Ангстрем развивает следующие группы приборов силовой электроники (рис. 23):

  1. Мощные МДП транзисторы ( MOSFET ):
    • Диапазоны напряжений, В — 20 ... 1200,
    • Диапазоны сопротивлений, Ом — 0,003 ... 7,0.
  2. БТИЗ (IGBT):
    • Диапазоны напряжений, В — 600 ... 1700,
    • Диапазоны токов, А — 30 ... 100.
    • Время переключений, нс — 50 ... 400 
  3. БВ диоды (FRD):
    • Диапазоны напряжений, В — 600 ... 1700,
    • Диапазоны токов, А — 30 ... 100,
    • Время переключений, нс — 50 ... 100.
  4. СИ тиристоры (SIT):
    • Диапазоны напряжений, В — 200 ... 1200,
    • Диапазоны токов, А — 50 ... 100.

Перспективные направления

Традиционно вся микроэлектроника, и Ангстрем в том числе, занимались созданием интегральных схем для построения «интеллектуальной» части компьютеров и различных систем управления — микропроцессоров, памяти, логических и аналоговых схем. При этом долгое время не использовались такие уникальные свойства кремния, как:

В последние годы ОАО «Ангстрем» начало активно использовать эти свойства кремния для создания приборов в новейших для себя перспективных областях техники:

Приборы для тепловидения

К созданию неохлаждаемых фотоприемных устройств (ФПУ) для тепловидения Ангстрем приступил в 2000 г. Реализуется три этапа развития этого нового направления.

На первом этапе были разработаны и поставлялисб заказчикам фотомприемные диодные матрицы ИК-диапазона с разрешением 256x256 и 512x512 пикселей для охлаждаемых фотоприемных устройств. Однако необходимость охлаждения Ангстрем рассматривал как принципиальный недостаток таких ФПУ, поэтому Ангстрем активно включился в партнерство по созданию болометрического не охлаждаемого ФПУ с разрешением 160x120 пикселей, выполняемой ИФП СО РАН совместно с ЦНИИ «Циклон». Для этого ФПУ Ангстрем разработал и изготовил БИС мультиплексора, на основе которого в ИФП СО РАН была сделана болометрическая фокальная матрица и ФПУ (рис. 24).

Мультиплексор, ФПУ и тепловые фотографии с разрешением 160х120 пикселей.

Рис. 24. Мультиплексор, ФПУ и тепловые фотографии с разрешением 160в120 пикселей.

В 2007 г. Ангстрем разработал и изготовил БИС мультиплексора с разрешением 320x240 пикселей, на основе которого в ИФП СО РАН была сделана болометрическая фокальная матрица и ФПУ. Примеры полученных этим ФПУ фотографий приведены на рис. 25. 

Мультиплексор, ФПУ и тепловые фотографии с разрешением 320х240 пикселей. На его основе сделан прицел для стрелкового оружия и другие приборы тепловидения.

Рис. 25. Мультиплексор, ФПУ и тепловые фотографии с разрешением 320x240 пикселей. На его основе сделан прицел для стрелкового оружия и другие приборы тепловидения.

На основе полученного опыта Ангстрем приступил к реализации полного технологического цикла создания неохлаждаемых ФПУ, характеризуемых:

Приборы микромеханики и МЭМС

К созданию приборов микромеханики и МЭМС Ангстрем приступил в 2003 г. Работы были построены в два этапа.

Этап 1. Гибридные приборы

Гибридный микроакселероментр АТ1104 на основе бескорпусной БИС 5511ХТ1АУН4-005

Рис. 26. Гибридный микроакселероментр АТ1104 на основе бескорпусной БИС 5511ХТ1АУН4-005 

На первом этапе Ангстрем работал в тесном сотрудничестве с ОАО «МНПК “Темп-Авиа”» по созданию гибридных МЭМС: микрогироскопов и микроакселерометров. Ангстрем разработал и поставляет партнеру 2 типа БИС управления приборами, а МНПК «Темп-Авиа» разработал и изготавливал миниатюрные механические датчики и микрогироскопы и микроакселерометры в целом. Пример гибридного микроакселерометра, управляемого БИС 5511ХТ1АУН4-005 Ангстрема, приведен на рис. 26. 

Параллельно Ангстрем разрабатывал конструкции и технологии создания микромеханических устройств.

Этап 2. Интегральные МЭМС

Кристалл i МЭМС микроакселерометра и фрагменты его микромеханических структур

Рис. 27. Кристалл iМЭМС микроакселерометра и фрагменты его микромеханических структур

Однокристальный iМЭМС микроакселерометр.

Рис. 28. Однокристальный iМЭМС микроакселерометр.

Второй этап решает задачу создания интегральных МЭМС, в которых и микромеханические датчики ( акселерометров, гироскопов, датчиков давления и т.п.) и БиКМОП микроэлектронные устройства преобразователей и управления изготавливаются в одном кристалле кремния в едином технологическом цикле ( i МЭМС технология).

В ОАО «Ангстрем» разработана базовая технология поверхностной микрообработки структурного поликремния и окисного жертвенного слоя, которая достаточно хорошо встраивается в БиКМОП процесс по схеме интеграции «МЭМС внутри БиКМОП». Отработан также и метод капсулирования свободно висящих микро-механических структур для защиты их от внешних механических воздействий. На этой основе получены первые экспериментальные образцы микросхем двухосевых однокристальных микроакселерометров (рис. 27 и 28).

Уже первые полученные образцы микроакселерометров по основным параметрам (чувствительность, линейность, потребляемая мощность и др.) соответствуют или близки к аналогичным зарубежным приборам.

Планарные многокристальные модули

 Планарный многокристальный модуль навигационного приемника спутниковых систем ГЛОНАСС/ GPS

Рис. 29. Планарный многокристальный модуль навигационного приемника спутниковых систем ГЛОНАСС/ GPS

Ангстрем освоил новую для себя технологию изготовления планарных многокристальных модулей (ПМКМ), существенно повышающую плотность компоновки электронной аппаратуры.

В ПМКМ (рис. 29) кристаллы БИС утоплены в подложку модуля таким образом, что поверхности подложки, кристаллов БИС и других элементов располагаются строго в одной плоскости. Соединения элементов ПМКМ по определенной схеме производится методом тонкопленочной технологии по единой поверхности подложки и внедренных в нее кристаллов. Для подложки могут быть применены различные материалы: пластмасса, керамика, металл, на которых можно получать углубления, соответствующие размерам кристаллов. После размещения кристалла в углубление подложки, на ее поверхности формируется слой диэлектрической пленки, обычно из полиимида, обеспечивающей планарность подложки и используемой в качестве межслойного диэлектрика. Эта конструкция обеспечивает достижение предельных величин по плотности упаковки компонентов и быстродействию ПМКМ, уменьшает толщину модуля и исключает из технологического процесса операции пайки или сварки.

ПМКМ предназначены для применения в особо компактной электронной аппаратуре: сотовых телефонах, приборах спутниковой навигационной системы «ГЛОНАСС», портативных RFID -терминалах, имплантируемых медицинских приборах и т.п.

«Ангстрем» — это стабильно работающие и тесно сотрудничающие коллективы опытных высококвалифицированных менеджеров, разработчиков, технологов и производственников. В свой 45-летний юбилей они уверенно смотрят в будущее.

ОАО «Ангстрем»- прошлое, настоящее и будущее
Статья помещена в музей 31.10.2008

Проект Эдуарда Пройдакова
© Совет Виртуального компьютерного музея, 1997 — 2018