ОАО "Ангстрем" – прошлое, настоящее, будущее

Малашевич Б.М.

Прошлое

Гибридные интегральные схемы

25 июня 1963 г. приказом председателя Госкомитета по электронной технике А.И. Шокина в создаваемом в Зеленограде Центре микроэлектроники был образован НИИ-336, открытое наименование Научно-исследователь­ский институт Точной технологии (НИИТТ). Как и весь Центр микроэлектроники – НИИТТ предназначен был стать отраслевым инновационным центром с основными задачами: создание принципиально новых тогда изделий – гибридных интегральных микросхем (ГИС), их разработка, отладка на опытном производстве технологии их производства и передача для массового тиражирования на серийные заводы страны. В соответствии с этими задачами приказом №87 Министра от апреля 1964 г. с 1 мая при НИИТТ был образован опытный завод «Ангстрем», работавший первые годы, как и НИИТТ, на временных площадях, в школьном здании, известном тогда, как "школа швейников", корпус "Ш".

Основателями НИИТТ были главный инженер Александр Константинович Катман, исполнявший некоторое время обязанности ещё не назначенного директора, и директор Владимир Сергеевич Сергеев (рис. 1). Первым директором завода "Ангстрем" был С.Д. Папава.

Как вспоминает Александр Константинович, первоначально под институт была выделена одна комната, где кроме стола и стула не было даже листка бумаги. А к концу 1963 года на предприятии работало уже более 100 сотрудников.

В 1963 г. в НИИ Микропроборов, образованном годом ранее НИИТТ, был разработан первый в мире микроминиатюрный радиоприемник, так и названный – «Микро» (рис. 2.). Этот радиоприемник, выполненный по тонкопленочной гибридной технологии, был первым в стране изделием микроэлектроники, поступившим в реализацию в торговую сеть. Его серийное производство было организованно в 1964 г. в Ангстреме, для которого это была первая серийная продукция. И это было первое изделие микроэлектроники, экспортируемое Минэлектронпромом в Европу. Ангстрем выпустил их около 80 тыс. шт., после чего передал заводу Минрадиопрома в Минске. До середины семидесятых годов микроприемник «Микро» можно было купить в магазинах СССР и Франции.

Толстопленочные гибридные интегральные схемы

Первым изделием собственной разработки, запущенным в производство в 1965 г., были четыре гибридных интегральных схем серии "Тропа". ИС были выполнены по гибридной толстопленочной технологии (рис. 3) с уровнем интеграции 20–50 элементов и фактически были интегральным исполнением плоских микромодулей на дискретных элементах, которые широко производились для военных нужд в СССР и США.

Это были первые толстопленочные ГИС в стране и вторые в мире. На год ранее производство толстопленочных ГИС в виде STL-модулей начала ф. IBM. На рис. 4 представлены фотографии и плоского модуля, и обоих вариантов ГИС, из которых очевидна независимость разработок ГИС и их преемственность микромодулям.

В 1964-65 гг. в НИИТТ была разработана и отлажена на Ангстреме базовая технология изготовления толстопленочных ИС. Разработка включала формирование соответствующих заданий НИИ Точного машиностроения (НИИТМ), НИИ Материаловедения (НИИМВ) и другим специализированным предприятиям отрасли на создание новых специального технологического оборудования и особочистых материалов с последующим их выпуском серийными заводами. Эта базовая технология в 1967 г. была передана на серийный завод "Экситон" (г. Павловский Посад, Московской обл.), а затем и на другие заводы отрасли. В последующем НИИТТ и Ангстрем создали немало базовых технологий промышленного производства гибридных и полупроводниковых ИС, а также корпусов для микросхем, внедренных на серийных заводах страны.

Функционально первые ИС (и гибридные, и полупроводниковые) представляли собой простейшие цифровые или аналоговые устройства, схемотехника которых была хорошо отработана в нашей стране на дискретных элементах. Проблема создания ИС была в технологии, в материалах, в специальном технологическом оборудовании. Не зря в мире широко распространилось понятие “know how” (знаю, как), а не “know what” (знаю, что).  С "что" было всё ясно. Главная проблема в современной технике именно в “как”, и ее пришлось решать самим. Зарубежные фирмы держали свои “know how” в строжайшем секрете, особенно от советских специалистов. Тогда ИС были редкостью и в США, а в других странах их ещё не было. И Тропа, и иные первые ИС были оригинальными отечественными разработками, не имевшими прямых зарубежных аналогов и не уступавшими им по совокупности характеристик. Кое в чём мы отставали, кое в чем опережали американцев, но в целом были на одном техническом уровне. Так зарубежные изготовители выполняли операцию подгонки параметров толстопленочных резисторов на пескоструйных установках, удаляя часть резистивного материала и увеличивая таким образом величину сопротивления резистора. В НИИТТ впервые в мире применили лазер – технологию более точную, чистую, удобную и производительную (рис. 5).

ГИС тропа сразу же нашли широкое применение в наземных и бортовых компьютерах. Пионером применения ГИС "Тропа" был НИИ Электронных машин (НИИЭМ, ныне НИИ "Аргон"), разработавший на ее основе первый отечественный (и третий в мире) бортовой космический компьютер "Аргон-11С". Кстати, именно ГИС "Тропа" была первой в мире интегральной схемой, обогнувшей Луну и вернувшейся на Землю. Совершила она это в составе Аргона-11С на космическом аппарате "Зонд-7" в 1969 г. (рис. 6).

В 1972 г. в НИИТТ было освоено новое направление – многослойные толстопленочные ГИС “Талисман”. Технология создания этих ИС тогда не имела мировых аналогов. Она резко снижала габариты, повышала быстродействие и надежность ИС, а, следовательно, и аппаратуры на ее основе.

Тонкопленочные гибридные интегральные схемы

Первыми тонкопленочными ГИС в СССР были микросхемы серии "Посол" (рис. 7), схемотехника, конструкция и технология производства которых были разработаны в НИИ "Пульсар" и в НИИТТ в 1965-1966 гг.

Первая очередь серии включала 4 микросхемы диодно-транзисторной логики: 10МД1 … 10МД4. Выполнялись ИС на платках из ситала 8х8х0,5 мм с отполированной верхней поверхностью. На платку методом напыления через маску в вакууме наносились пассивные элементы, затем приклеивались транзисторы и распаивались их выводы. Сначала применялись транзисторы с гибкими выводами, а затем – с шариковыми (на рис. 7 проиллюстрированы оба способа монтажа). Все это размещалось в метало-стеклянный квадратный 12-выводный корпус размером 11,9х11,9х3,5 мм с выводами 8 мм. Весила ИС 1,5 г.

Конструкция и система параметров ГИС "Тропа" и "Посол" предусматривали однотипный метод их монтажа на платах устройств, т.е. обеспечивала возможность их совместного применения.

Стандартные ГИС типа «Тропа», «Посол», «Трапеция», «Талисман» и многие другие, созданные в НИИТТ серии ГИС, имели большой успех. Они применялись как в бортовой, военно-космической аппаратуре (полеты космических аппаратов на Луну, Венеру, к комете Галлея и др., в управлении наземными системами, в специализированных ЭВМ), так и в промышленной и гражданской аппаратуре (компьютеры, телевизоры, радиоприемники, магнитофоны…). Разработкой аппаратуры занимался и НИИТТ – это позволяло лучше отработать создаваемые предприятием микросхемы. Так в 1967 г. был разработан и освоен Ангстремом в производстве первый в стране носимый кардиограф, получивший на ВДНХ золотую медаль. А в 1969 г. был разработан автомобильный радиоприемник "Урал".

Производство гибридных ИС

Задачей НИИТТ и опытного завода "Ангстрем" было создание ГИС, технологии их производства, отработка в опытном производстве и передача для тиражирования в нужных объемах серийным заводам отрасли, в те годы подчинённым региональным Совнархозам (Советам народного хозяйства). Следовательно, эти заводы нужно было обеспечить необходимыми материалами и оборудованием, в то время в стране ещё отсутствовавшими. Для их создания была открыта комплексная отраслевая тема "Рубеж", в рамках которой НИИТТ разрабатывал конструкции и технологии ГИС, а также требования к материалам и технологическому оборудованию. В соответствии с этими требованиями НИИМВ с опытным заводом "Элма" создавали особочистые материалы, а НИИТМ с "Элионом" – спецтехнологическое и контрольно-измерительной оборудование. Позже, по мере создания, к ним присоединились другие материаловедческие и машиностроительные предприятия отрасли. Таким способом были созданы, тиражированы и поставлены на серийные заводы комплексные технологические линии мощностью 100 тыс. и 15 млн. толстопленочных ГИС в год и до 3,5 млн. тонкопленочных ГИС в год (линия  "Титан").

Гибридные микросборки

В первых ГИС в качестве активных элементов использовались дискретные бескорпусные транзисторы и диоды с гибкими или жесткими (шариковыми) выводами. Однако с развитием полупроводниковых ИС их также стали применять в ГИС в качестве активных элементов, что породило класс больших гибридных ИС (БГИС). По мере увеличения сложности ИС, гибридные интегральные схемы постепенно переходили из класса стандартных комплектующих изделий в узко специализированные для построения конкретной системы или группы систем. Этот объективный процесс породил определенные сложности в отношениях с потребителями микросхем, которые хотели и специализированные ГИС, также как и стандартные микросхемы, получать от предприятий Минэлектронпрома. Решением проблемы стала передача разработки и производства специализированных ГИС (которые для отличия получили общее название "микросборки") непосредственно потребителям. С этой целью Минэлектронпром передал другим заинтересованным ведомствам комплекты конструкторской и технологической документации на производственные линий для изготовления микросборок. Такие производства были поставлены на более 50 предприятиях других отраслей. В результате разработчики сложных систем получили возможность самостоятельно и в кратчайшие сроки реализовать свои системотехнические и схемотехнические "know-how", что положительно сказалось и на техническом уровне, и на сроках создания сложных электронных систем. 

Развитие толстопленочной технологии

Толстопленочная технология оказалось весьма эффективной и продуктивной. Она развивалась в нескольких направлениях, к главным из которых относятся:

• изготовление непосредственно ГИС и микросборок,
• изготовление керамических и металлокерамических корпусов для полупроводниковых ИС,
• изготовление многослойных керамических плат для электронных устройств, эксплуатируемых в особо жестких условиях, например в космосе.

Корпуса ИС

К моменту начала производства интегральных схем в стране не существовало корпусов для их защиты, за исключением металлостеклянного корпуса транзистора с числом выводов до 8. И единственным предприятием в стране, имеющим технологическую базу для создания корпусов, был НИИТТ с опытным заводом "Ангстрем". И база эта – толстопленочная гибридная технология. Действительно, технологии формовки из сырой массы керамики сложных и многослойных профилей, вжигания в поверхность керамики электропроводящих паст и приваривания к ним металлических деталей, обеспечили возможность создания на основе толстопленочной технологии керамических и метало-керамических (с металлической крышкой) корпусов различных интегральных схем. Это обстоятельство вынудило НИИТТ заняться и этой проблемой – разработкой и организацией производства корпусов интегральных схем. Потребовалось создание соответствующей нормативной базы, которая совместно с ЦНИИ22 МО была разработана и внедрена в отрасли в виде комплекса государственных и отраслевых стандартов.

В 1966 г. в НИИТТ был организован отдел корпусной защиты, фактически взявший на себя функции головного по проблемам корпусов ИС в стране. И эту роль НИИТТ пришлось выполнять вплоть до 1980 г. В 1969 г. Минэлектронпром пытался освободить НИИТТ от проблем корпусирования, создав в г. Ташкенте специализированное ЦКТБиМ "Герметик", возложив на него функции головного в отрасли предприятия по разработке конструкций и технологий металлостеклянных, металлокерамических и пластмассовых корпусов для полупроводниковых приборов и интегральных схем. На него также было возложено создание средств механизации и автоматизации производства корпусов. Однако это предприятие с задачей не справилось и практически головная роль до 1980 г. сохранялась за НИИТТ.

За эти 15 лет в НИИТТ были разработаны 38 типов корпусов (рис. 8), освоено их производство на заводах "Ангстрем" и в городах: Павловский Посад, Донской", Гомель, Торжок, Ташкент и др. Со временем ряд предприятий-разработчиков ИС начали создавать свои корпуса, номенклатура их достигла нескольких сот, но более 90% серийно выпускавшихся корпусов были разработаны в НИИТТ. Начиная с 1975 г. началось оснащение  ДЗРД (г. Донской), ИЗПП (г. Йошкар-Ола) и других заводов современным по тем временам оборудованием отечественного и зарубежного производства и к 1980 г. они приняли на себя головные по корпусам функции, освободив тем самым НИИТТ и Ангстрем от проблем, не свойственных их специализации.

Многослойные керамические платы

Толстопленочная гибридная технология позволяет изготавливать и более крупные изделия. В 1979 г. в НИИТТ была разработана конструкция и технология производства многослойных керамических печатных плат (МКП). Берется сырая необожженная заготовка платы толщиной 0,2 мм и на ее поверхности методом шелкографии формируется топология проводников одного слоя разводки многослойной платы. На нее накладывается другая подобная заготовка со своей топологией проводников, на нее третья и т.д. Практически выполнялось до 23 таких слоев, общая топология которых с применением межслойных переходов через специальные отверстия в слоях, реализовала схему межсоединений элементов изготавливаемого устройства. Этот пакет опрессовывается и обжигается в высокотемпературной печи. В результате получается монолитная керамическая плата со "спрятанными" внутри проводниками (рис. 9а). На нее почти вплотную устанавливаются ИС в специальных металлокерамических микрокорпусах с точечными (типа шариковых) выводами, размещенными на нижней грани корпуса, и другие элементы. Получившееся изделие называют МКП-микросборкой (рис. 9б). МКП обеспечивают наиболее высокую плотность монтажа, высочайшие надежность и стойкость к внешним воздействиям. Практически применяются МКП для изготовления микросборок трех типов. Основная МКП для построения логических устройств ЭВМ имеет размеры 100х120 мм, на ней размещается несколько десятков БИС в микрокорпусах и иные элементы, реализующие полную ЭВМ или иное системное устройство. На МКП размером 40х120 мм строится блок электропитания (рис. 9в). Конструкция микросборки третьего вида подобна корпусу микросхем с двухрядными вертикальными выводами (типа ДИП), на верхней и нижней поверхностях которого размещали ИС и другие элементы (рис. 9г).

МКП широко применялись и применяются в различной бортовой (морской, авиационной, ракетной и космической) электронной аппаратуре. Например, в бортовых ЭВМ космической орбитальной станции «Мир», которые проработали на околоземной орбите более 15 лет до уничтожения станции. По надежности и стойкости к воздействиям окружающей среды им нет равных. МКП и микрокорпуса были "know-how" НИИТТ, к моменту их создания никаких сообщений о подобных изделиях за рубежом не было, а их конструкция и технология и сейчас остаются уникальными.

Создание научно-производственного комплекса "НИИТТ и завод "Ангстрем"" завершилось в 1968 году. К этому времени заводом было уже выпущено 600 тысяч интегральных схем, а технологии их производства переданы более, чем на 100 предприятий страны и дружественных стран Восточной Европы.

В 1972 г. в основном было завершено развитие базовых технологических процессов изготовления гибридный ИС и БИС. К этому времени было создано 22 серии гибридных ИС, включающих 210 типов ГИС и 15 типов БГИС, а также 28 типов корпусов для ИС. Плотность компоновки поднялась с 20 до 200 элементов на корпус ГИС. По результатам работ 861 сотрудник были награждены орденами и медалями, восемь из них стали лауреатами Государственной премии СССР. Показанные в 1968 году на выставке в Париже изделия предприятия вызвали удивление у зарубежных специалистов, твердо уверенных, что ничего подобного в СССР быть не может. Несколько газет вышли под заголовком «Русские пришли». Большие статьи вышли в специальных журналах. Лейтмотивом публикаций была мысль, что, несмотря на «железный занавес», отрезающий СССР от международной кооперации, полупроводниковые приборы и ИС, разрабатываемые и производимые в СССР по параметрам и номенклатуре соответствуют американским. Для многих зарубежных специалистов это стало большой неожиданностью.

Полупроводниковые интегральные схемы

Первые полупроводниковые ИС

В структуре создаваемого института, с расчётом на будущее, была предусмотрена и лаборатория полупроводниковых ИС. В 1965 г. НИИТТ получил одну из первых отечественных диффузионных печей и приступил к освоению на заводе технологии биполярного транзистора "Плоскость", разработанного НИИ-35 и используемого в бесклрпусном варианте в ГИС.

На основе полученного опыта в результате "свободного" поиска молодёжь лаборатории (Васильев Г.Ф., Сапронов В.И., Старенький В.П., Яковлев А. Т.) создала, впервые в стране, МОП транзистор. (Следует отметить, что словосочетание "впервые в стране" применимо ко многим процессам и изделиям, разработанным в НИИТТ, освоенным Ангстремом и переданным для массового производства на серийные заводы отрасли). Это было в 1966 г. и обеспечило ощутимо важный шаг в достижении стратегических целей по созданию полупроводниковых ИС. На этой основе были начаты работы по созданию КМОП приборов.

Первыми полупроводниковыми КМОП ИС (серия 188) в НИИТТ (и в стране) была матрица ячеек памяти 1ЯМ881 (ОКР "Тень", май 1971 г.) емкостью 16 бит и 4 ИС обрамления для построения на ее основе блоков электронной памяти. Одновременно было начато создание ИС стандартной логики серии 703 (бескорпусной) и некоторых специальных ИС.

КМОП технология БИС

В юбилейном 1973 году (10 лет НИИТТ) на предприятии были разработаны и внедрены в производство базовые технологические процессы изготовления КМОП полупроводниковых БИС со степенью интеграции до 3500 элементов в кристалле размером до 5х5 мм (ранее этот уровень составлял около 90 эл/крист.). В результате НИИТТ и Ангстрем осуществили плавный переход от гибридных ИС к полупроводниковым БИС.

Обладание КМОП технологией такого уровня позволило решить две уникальные для того времени задачи по созданию первых в стране микрокалькулятора "Электроника Б3-04" и микропроцессора серии 587.

Микрокалькулятор

В 1973 г. были разработаны и освоены в массовом производстве пять специализированных КМОП БИС и первый в стране (второй в мире) микрокалькулятор "Электроника Б3-04" на их основе. С его созданием связаны две показательные истории с японцами и с нашими военными.

В 1973 г. японская ф. Sharp впустила в продажу первый в мире электронный микрокалькулятор "EL-805", который сразу же был приобретен Минэлектронпромом. Министр А.И. Шокин дал команду НИИТТ сделать такой же. Срочно была создана специальная комплексная бригада схемотехников, технологов и конструкторов (рис. 10), которая за шесть месяцев на основе своих технологий, материалов, оборудования и технических решений разработала и изготовила и пять типов КМОП БИС и экспериментальную партию микрокалькуляторов "Электроника Б3-04". Внешне, по требованию министра, наш микрокалькулятор был подобен японскому "EL-805", но внутри и конструктивно, и схемотехнически построен был по-своему, о чем бесспорно свидетельствует и иное количество и назначение клавиш, и вид узлов микрокалькулятора (рис. 11).

Образцы микрокалькулятора были переданы А.И. Шокину. В это время к нему приехал американский бизнесмен, которому Александр Иванович подарил один микрокалькулятор. Тот был сильно удивлен и, приехав домой, поделился своим удивлением с президентом ф. Sharp. Президент был не только удивлен, но и возмущен, решив, что без хищения документации и "know-how" здесь не обошлось. Он не мог представить, что кто-то способен создать подобный микрокалькулятор за 6 месяцев после его выхода на рынок. Для разбирательства президент сам направился в Москву. Александр Иванович его принял и привез на Ангстрем. Ознакомившись с нашим микрокалькулятором (см. рис. 11), президент Sharp понял, что ни о каком хищении документации не может быть и речи, что НИИТТ располагает своими ресурсами для создания такого изделия и прекрасно реализовал свои возможности. Увидев в НИИТТ равного себе партнера, президент Sharp предложил сотрудничество, но в те времена наша политическая система подобного не допускала.

Крайне негативно на разработку БИС для микрокалькулятора и самого микрокалькулятора отреагировали в заказывающем 16ГУ Минобороны и его головном институте ЦНИИ22 МО. Эти работы там сочли за распыление и без того недостаточных ресурсов для создания микросхем военного назначения. На тот момент у них не было понимания, что в микроэлектронике освоение производства массовой потребительской продукции является прекрасным полигоном для отработки технологий, что неизбежно благотворно скажется и на продукции военной. Практически же, создание микрокалькулятора, точнее БИС для него, было резким шагом в развитии НИИТТ и Ангстрема, позволившим перейти к созданию принципиально нового класса микросхем – микропроцессоров.

Микропроцессоры

В начале 1970-х годов наступило время микропроцессоров. В 1973 г. директор зеленоградского Специализированного вычислительного центра (СВЦ) Давлет Исламович Юдицкий поручил нам, молодежной лаборатории, проработку принципов построения первого отечественного микропроцессора. Естественно при постоянной шефской помощи со стороны как самого Давлета Исламовича, так и других старших товарищей, а интеллектуальный потенциал уникального коллектива СВЦ тогда был необыкновенно высок.

Решение не было традиционным. Мы интерпретировали задачу, ориентируясь не на воспроизведение появившегося несколько раньше микропроцессора ф. Intel, а исходя из собственных представлений о том, каким должен быть процессор для применения в народнохозяйственном комплексе и в оборонной промышленности. Надо прямо сказать – мы несколько опередили и то время, и ту идею (простейший 4-разрядный процессор), которая была положена в основу микропроцессора ф. Intel. Мы создали секционный микропроцессорный комплект, обеспечивающий возможность построения широкого спектра микро-ЭВМ и микросистем с разрядностью данных, кратной 4 бит. Параллельно мы разрабатывали и микропроцессорные БИС, и средства для их создания, и микро-ЭВМ на их основе. Фактически тогда же были заложены основы САПР БИС.

Когда идеология создания МПК была определена, проработаны архитектура и схемотехника БИС, наступил момент подключения не имевшихся в СВЦ топологов, технологов и других специалистов предприятий НПО НЦ. Для этого в 1974 году была сформирована рабочая группа под председательством главного инженера НЦ А.А. Васенкова, и открылась комплексная ОКР "Микропроцессор" (ГК А.А. Васенков).

В ее состав группы входили:

• от СВЦ: Нестеров П.В., Чичерин Ю.Е., Воробьев Н.М., Дшхунян В.Л., Меркулов В.П., Малашевич Б.М., Петров В.Н.;
• от НИИТТ: Баранов В.С., Иванов Э.Е., Кузнецов Е.И, Колобков Г.В., Минкин Л.К., Можаров Л.М., Платонов Ю.А., Рыженков В.И., Филиппенко В.О.;
• от НИИМЭ: Контарев В.Я., Гусаков В.М., Березенко А.И., Трушин В.В., Орлов Б.В.;
• от НИИТМ: Богородицкий Л.А., Попель Л.М.;
• от ДНЦ: Терехов Ю.В., Козидубов В.П., Кундин В.А., Трифонов В.И..

Группа собиралась еженедельно на протяжении полутора лет, обсуждая все вопросы, которые необходимо было решить на пути к намеченной цели – созданию отечественного микропроцессора. В результате в 1974 – 75 гг., в рамках общей программы Научного центра, была проведена конструктивно-технологическая разработка первого в стране КМОП микропроцессорного комплекта БИС (серия К532, позже переименованная в серию К587, рис. 12). Примерно в это же время в ЛКТВ "Светлана" в Ленинграде был разработан Р-МОП микропроцессорный комплект серии К536.

Микропроцессорный комплект серии 587 обеспечивал возможность построения самых разнообразных устройств обработки данных, с разрядностью, кратной четырем бит: простейших микроконтроллеров, микро-ЭВМ, мини-ЭВМ, многопроцессорных и многомашинных систем и многого другого. Он оказался настолько удачным, что до сих пор (35 лет!) востребован потребителями (для восполнения ЗИП ещё работающей на его основе аппаратуры).

Созданная в процессе работы идеология создания МПК, основные архитектурные, схемотехнические и технологические "know-how" которой были защищены авторскими свидетельствами СССР и патентами США, Великобритании, Франции, Швеции и ГДР, была положена в основу 4 микропроцессорных комплектов на основных для тех времен микроэлектронных технологиях:

• Высокопороговый (9-вольтовый) КМОП – серия К587, СВЦ, НИИТТ и Ангстрем,
• Низкопороговый (5-вольтовый) КМОП – серия К588, СВЦ, НИИТТ и НПО «Интеграл»,
• ТТЛШ – серия К1802, СВЦ, НИИТТ, НИИМЭ и Микрон,
• nМОП – серия К1883 (в ГДР – U-83), СВЦ, НИИТТ и Роботрон (ГДР).

Все эти серии представляли собой секционированные микропроцессорные комплекты с однотипной архитектурой открытого типа, позволяющей строить на них разнообразные микро-ЭВМ и системы в довольно широком спектре архитектур.

БИС указанных комплектов производились в различных конструктивных исполнениях (рис. 13), ориентированных на различные условия эксплуатации и широко применялись разработчиками электронных систем различного назначения.

Применяли их в своих аппаратурных разработках и мы. На их основе в СВЦ и НИИТТ (в 1976 г. разрабатывающие подразделения СВЦ, в т.ч. и наш коллектив, были переведены с НИИТТ) разработаны и производились в различных объемах:

• ряд микро-ЭВМ "Электроника НЦ-01", -02, -02М, -03Т, -03Д, -03С, -04Т, -05Т (рис. 14);
• ряд систем: СЧПУ "Электроника НЦ-31", телеграфный концентратор "Электроника НЦ-32", …
• ряд бортовых компьютеров и систем космического и авиационного назначения,
• ряд систем для контроля и отладки технических и программных средств…

В результате в НИИТТ сформировался один из лучших в стране коллектив разработчиков микропроцессоров, микро-ЭВМ и микросистем.

Запоминающие устройства

Одним из главных направлений деятельности НИИТТ и Ангстрема стало создание ИС запоминающих устройств, т.к. именно на них эффективнее отрабатывались новые полупроводниковые структуры и технологии их производства, а стабильность получения этих схем рассматривается в мировой микроэлектронике как признак владения технологией.

Первой в этом направлении была уже упомянутая нами ИС 1ЯМ881 (16 бит, КМОП, 1971 г.). За ней последовали статические ОЗУ ёмкостью 256 бит (564РУ2, КМОП, 1976 г.), 1024 бит (565РУ2, n-МОП, 1977 г), различные исполнения БИС СтОЗУ и ДОЗУ ёмкостью 4К, 16К и более бит.

Этапными событиями в этом направлении было начало производства в 1975 г. впервые в стране БИС динамического n-МОП ОЗУ ёмкостью 4К бит, в 1977 – 16К бит, а в 1979 г. – 64К бит.

Здесь следует отметить, что потребители иногда предъявляли претензии на неустойчивую работу микросхем. Разбирательства наших специалистов выявили общую причину – стремясь к максимальному быстродействию своих устройств, потребители часто использовали микросхемы в предельно допустимых, а зачастую и в запредельных режимах. Особенно это касалось устройств памяти. Чтобы доказать необоснованность таких претензий, НИИТТ на основе БИС К565РУ1 (4К бит) разработал, а Ангстрем освоил в серийном производстве блок памяти "Электроника НЦ-64К" (рис. 15) емкостью 64К 18-разрядных слов с побайтовым контролем и с системным интерфейсом СМ ЭВМ (общая шина). Главный конструктор блока В.Н. Шмигельский предусмотрел при разработке все необходимые технологические запасы по параметрам. В результате блок получился надежным, работал безотказно. И когда потребители начинали разговоры о неустойчивой работе БИС К565РУ1 (и не только), им демонстрировали результаты эксплуатации блока, объясняя их его грамотным проектированием. Позже на основе ДОЗУ ёмкостью 16К бит (К565РУ3) аналогично был создан блок ОЗУ "Электроника НЦ-256К», а затем на основе ОЗУ 64К бит – блок ОЗУ "Электроника НЦ-816К". Эти блоки положили начало вытеснению из ЭВМ того времени ферритовой памяти. На различных выставках это демонстрировалось планшетом, изображающим блок ОЗУ "Электроника 256К" на фоне стоек ОЗУ ЕС ЭВМ на ферритовых сердечниках такой же ёмкости (рис. 16). Для страны, для народного хозяйства эффект от создания полупроводниковых ЗУ огромен – одна миниатюрная схема заменяла несколько огромных блоков ферритовых запоминающих устройств.

Лидирующая роль НИИТТ в области микропроцессоров и ИС памяти была закреплена его назначением головным предприятием в отрасли по этим направлениям. В качестве головного предприятия, на основе заявок отраслей-потребителей НИИТТ участвовал в формировании разделов "Микропроцессоры" и "Память" ежегодного отраслевого плана важнейших работ Минэлектронпрома. При этом заявки, совместно с ЦНИИ22 МО, подверглись серьезной унификационной обработке с целью оптимизации номенклатуры ИС. С 1976 г. Минэлектронпром приступил к комплексно-целевому планированию (КЦП) развития микроэлектроники по пятилеткам. Среди программ были КЦП "Микропроцессоры" и "Память", которые, начиная с 1976 г. и до ликвидации Минэлектронпрома в 1991 г., формировал и координировал исполнение  НИИТТ, главный конструктор в отрасли микропроцессоров В.Л. Дшхунян, БИС ЗУ – А.Т. Яковлев.

Переход к выпуску сложных полупроводниковых ИС потребовал коренного переоснащения предприятия и создания систем автоматизированного проектирования (САПР) ИС, их топологии и изготовления фотошаблонов. И такие САПР на предприятии были разработаны, освоены и внедрены на предприятиях отрасли (рис. 17). В НИИТТ работы по созданию САПР БИС проводились под руководством Ю.А. Мухина и Б.Л. Симонова.

В те годы наиболее преуспевающей полупроводниковой компанией в мире в области МОП ИС была фирма Intel. По сравнению с ней НИИТТ и Ангстрем на ведущих направлениях имели незначительное отставание в технико-экономических показателях. Как мы уже отмечали, ангстремовская ДОЗУ 4К бит поступила в массовое производство в середине 1975 года, Intel поставил аналогичную схему в 1974 году. Intel начал выпуск 16К в 1977 году, Ангстрем – в 1978; 64К Intel выпустил в 1979 году, Ангстрем – в том же 1979 году, сделав при этом два варианта (с тремя и одним источниками питания). У Intel себестоимость 4К была около 30 центов, у Ангстрема – 20 копеек за чип (по официальному курсу рубль и доллар тогда были примерно одинаковы).

В 1976 году в результате реорганизации зеленоградского Научного центра в состав НИИТТ влилась большая группа разработчиков ЭВМ из Специализированного вычислительного центра. Эта группа принесла с собой новые направления – микропроцессоры, микро-ЭВМ и системы на их основе. Уже в НИИТТ были завершены начатые в СВЦ разработки: микропроцессорных комплектов серий 587, 588 (с НПО "Интеграл", Минск), 1883 (с ф. Роботрон, ГДР), 1802 (с НИИ МЭ и Микроном); микро-ЭВМ, "Электроника НЦ-02, -02М, -03Т, -04Т, -05Т" (рис. 18); центра коммутации сообщений "Юрюзань", комплекса вычислительных средств "Связь-1" и др.

Отработанная во второй половине 1970-х годов на БИС ДОЗУ n-МОП технология позволила приступить в 1978 г. к разработке однокристальной 16-разрядной микро-ЭВМ "Электроника 80Т" (в нынешней терминологии – микроконтроллер).

В 1979 г. разработана была завершена, причем кроме ОЭВМ К1801ВЕ1 на её основе были разработаны одноплатная микро-ЭВМ "Электроника НЦ-8001" и то, то, что позже получило название "персональный компьютер" (ПК) – ЭВМ индивидуального пользования "Электроника НЦ-8010" (рис. 19). Это был первый в стране ПК (и первый в мире 16-разрядный ПК), причем полностью на отечественных БИС, с отечественной архитектурой развиваемого тогда семейства микро-ЭВМ "Электроника НЦ" (микро-ЭВМ НЦ-02, -02М, -03Т, -04Т, -05Т).

Однако вскоре в министерстве было принято решение о прекращении разработок микро- и мини-ЭВМ с оригинальными архитектурами в пользу архитектуры PDP-11 фирмы DEC (США), применяемом уже в воронежском ПО "Электроника и в СМ ЭВМ Минприбора. ПК пришлось перерабатывать, но уже на основе микропроцессора К1801ВМ1, в результате родилась ЭВМ "Электроника БК-0010" – первая в стране серийно выпускаемая и наиболее массовая бытовая ЭВМ (home-computer, с использованием телевизора в качестве видеомонитора и кассетного магнитофона – в качестве внешнего ЗУ), много лет производилась рядом заводов отрасли, в т.ч. в виде школьных компьютерных классов (рис. 20). Ее популярность была так высока, что породила многочисленные союзы пользователей, объединившиеся в "Страну БК-манию", ее сайты в Интернете активно действуют до сих пор.

Но отечественный потребитель оказался не готов к применению 16-разрядного микроконтроллера. На основе К1801ВЕ1 начали строить 16-разрядные ЭВМ, вследствие чего размещенное в кристалле ОЗУ и некоторые из периферийных устройств не использовались.

В результате БИС была переработана, в частности из нее извлекли ОЗУ, периферийные устройства и выпустили в виде однокристального n-МОП микропроцессора К1801ВМ1 с системной магистралью МПИ, совместимой с микро-ЭВМ LSI-11 и "Электроника-60" (отличалась мультипроцессорностью). Структура микропроцессора обеспечивала возможность реализации архитектуры и НЦ (младшая модель семейства НЦ), и LSI-11 ф. DEC (младшая модель в семействе PDP-11). Первая партия К1801ВМ1 вышла с системой команд НЦ, далее микропроцессор выпускался с архитектурой LSI-11, заменяя четыре БИС американских или воронежских в микро-ЭВМ "Электроника-60" – аналог LSI-11. Затем были разработаны более мощные микропроцессоры К1801ВМ2, ВМ3 и арифметический сопроцессор ВМ4

Для применения при построении специальных систем были разработаны варианты микропроцессоров по КМОП технологии (серии 1806, 1836). Все серии имели различные конструктивные исполнения, ориентированные на различные технологии монтажа и на разные условия эксплуатации. На рис. 21 это разнообразие проиллюстрировано на примере микропроцессора типа ВМ2.

Для микропроцессоров была разработано широкая гамма однокристальных функциональных модулей (памяти и периферийных контроллеров) со встроенной системной шиной МПИ.  Для построения микроконтроллеров были разработаны базовые матричные кристаллы К1801ВП1, 1806ХМ1, 1515ХМ1 и 1537ХМ1. На их основе в НИИТТ, НИИНЦ, ЛКТБ "Светлана" (серия К1809) и потребителями была разработана широчайшая номенклатура микроконтроллеров, измеряемая многими десятками типов БИС. В результате получился уникальный по своим возможностям комплект БИС (серии К1801/К1809, 1806, 1836), не имевший зарубежных аналогов и получивший огромное применение в и народном хозяйстве, и в специальной технике. На рис. 22 показаны примеры однокристальных модулей.

Одновременно с микропроцессором К1801ВМ1 была разработана одноплатная микро-ЭВМ "Электроника НЦ-80-01Д". Она сыграла две важные роли: использовалась в качестве тестового стенда для проверки и отладки микропроцессора, а так же создавала первое применение микропроцессору, что позволяло сразу же переходить к его серийному производству, не дожидаясь, пока потребители разработают и освоят в производстве свои изделия на основе этого микропроцессора. Затем на основе микропроцессоров К1801ВМ2 и К1803ВМ3 аналогично были сделаны одноплатные микро-ЭВМ"Электроника НЦ-8001ДМ и "Электроника НЦ-8001ДА".

ЭВМ выпускались в массовом производстве несколькими заводами отрасли, нашла широкое применение в качестве встраиваемых управляющих ЭВМ. Они также стали основой для ряда массовых отечественных ПК – диалоговых вычислительных комплексов "ДВК" (термина ПК тогда еще не было) – ДВК-1, ДВК-2, ДВК-3 и ДВК-4 в разных их модификациях (рис. 23).

На основе ИС, выпускаемых в специальном исполнении, разрабатывались специализированные вычислительные машины и комплексы. В 1977-78 гг. на основе микропроцессорных ИС серии 587 были разработаны и освоены в производстве ЭВМ "И-04" и блок памяти "И-08" для системы спутниковой навигации. На основе микропроцессора 1806ВМ2 для орбитальной космической станции "Мир" был разработан и поставлен Программируемый модуль обмена ПМО – переферийный процессор для центральной ЭВМ. ПМО проработал на ОКС "Мир" более 15 лет, до её уничтожения.

Новым этапом в истории предприятия стало создание в 1986 году первого в стране 32-разрядного микропроцессорного комплекта (серия 1839) с архитектурой µWAX-11/750 и "Электроника 82" (рис. 24). Он обеспечивает возможность построения разнообразных высокопроизводительных и высоконадежных ЭВМ и систем, в том числе и с тройным аппаратным мажорированием. Этот комплект получил широкое применение в стране, особенно при создании аппаратуры специального назначения. Он востребован потребителями до сих пор.

Созданная научно-техническая и производственная база позволила в 1981 году приступить к разработке ДОЗУ емкостью 256К бит со степенью интеграции свыше двух миллионов транзисторов на кристалле. Выпуск схемы начался в 1983 году. В том же 1983 году началась разработка ДОЗУ емкостью 1М бит. Для ее производства требовалась технология уровня 1 мкм. Схема была разработана, но выпускать ее было не на чем: имеющиеся на Ангстреме чистые помещения и оборудование тогда не обеспечивали одномикронной точности. На своевременно поставленный вопрос о необходимости создания принципиально нового производства с микронными и субмикронными топологическими нормами руководство министерства не отреагировало. А собственных средств у предприятий тогда не было – вся прибыль изымалась министерством, а затем распределялась. В результате оптимальный момент для перевооружения производства был упущен, с чего и началось неуклонное, все возрастающее отставание НИИТТ и Ангстрема от мирового уровня микроэлектроники. Только в 1988 г. средства были выделены и, совместно с германской фирмой "Meissner&Wurst", было начато строительство нового производственного корпуса, ориентированного на субмикронные технологии. Он был построен, оснащен всем вспомогательным оборудованием. Но ситуация в стране резко изменилась и новый производственный корпус, равного которому до сих пор нет в стране, долгие годы ждал своей очереди.

Ангстрем всегда имел высокие темпы роста. Так, в 75-80 годах объем производства на заводе "Ангстрем" вырос в 40 раз, с 1980 по 1985 год – в 10 раз. Другого такого предприятия в Союзе, которое развивалось бы такими темпами, не было. Ежегодные темпы роста объемов производства составляли от 150 до 200 процентов. НИИТТ и Ангстрем неоднократно занимали классные места в отраслевых соревнованиях, награждены орденом Октябрьской революции, 3150 членов коллектива награждены орденами и медалями Советского Союза, 23-м работникам присуждена Государственная премия СССР, присвоено звание Героя социалистического труда первому директору НИИТТ В.С. Сергееву и главному инженеру НИИТТ (позже директору) А.Т.Яковлеву.

НИИТТ и Ангстрем в годы реформ

Исторически, в дореформенный в стране период, Ангстрем практически всю продукцию (в основном микросхемы памяти, микропроцессоров, микроконтроллеров и стандартной логики) поставлял на внутренний рынок СССР и некоторую ее часть в страны СЭВ.

Однако начатые в стране в середине восьмидесятых годов реформы прервали эту динамику. Внутренний ранок ИС в стране практически рухнул, а на его остатки хлынул неограниченные поток ранее недоступных зарубежных ИС. Перед предприятием встал вопрос "быть, или не быть". Положение было усугублено совпавшей по времени кампанией приватизации государственной собственности, в результате которой НИИТТ и завод "Ангстрем" распались на несколько акционерных обществ: ОАО "Ангстрем" (основной состав НИИТТ и завода "Ангстрем"), ОАО "ИТТ и П" (Институт точной технологии и проектирования, образованный разработчиками микропроцессоров и микро-ЭВМ), ООО "АНКАД" (специализирующийся в создании средств криптографической защиты информации) и др.

А ОАО "Ангстрем" пришлось обратиться на внешний рынок, прежде всего на бурно развивающуюся Юго-восточную Азию (ЮВА). Были срочно проведены соответствующие маркетинговые исследования, заключены контракты, разработаны и освоены в производство новые микросхемы для микрокалькуляторов, электронных часов, электронных игр и т.п. В 1992 г. началась их поставка в ЮВА. В течение нескольких лет Ангстрем овладел этим рынком, вытеснив из него таких лидеров микроэлектроники, как Samsung и др. В отдельные годы доля Ангстрема в мировом рынке таких микросхем достигала более 90%, что составляло около 80% от общего объема продукции предприятия. Этому способствовало то, что в 1993 г. НИИТТ и Ангстрем, в результате преобразования в ОАО "Ангстрем", получили полную самостоятельность. К этому моменту Ангстрем располагал мощностями для производства кристаллов ИС на пластинах диаметром 100 мм по КМОП, БиКМОП, и n-МОП технологиям с топологическими нормами 1,5-3 мкм и одним-двумя слоями металлизации.

Работа на внешнем рынке с жесткими требованиями к качеству продукции и дисциплине ее поставки оказалась хорошей школой для Ангстрема. Она обеспечила Ангстрему:

• Сохранение в кризисные годы основного интеллектуального и производственного потенциалов.
• Практическое освоение правил и законов мирового рынка и вытекающих из них требований к внутрифирменным порядкам.
• Реструктуризацию предприятия в соответствии с требованиями к качеству продукции мирового рынка и стандарта качества ISO 9001, сертификацию на соответствие требованиям этого стандарта.
• Создание нового полупроводникового производства на кремниевых пластинах 150 мм с топологическими нормами 0,8 – 1,2 мкм.

Группа "Ангстрем"

Исходя из соображений экономической и организационной целесообразности из ОАО "Ангстрем" были выделены в самостоятельные предприятия две группы подразделений. На основе подразделений, занимающихся организацией нового полупроводникового производства в выше упомянутом, построенном с фирмой "Meissner&Wurst" корпусе образовано ОАО "Ангстрем-Т". А на основе дизайн-центра, разрабатывающего БИС для производства на зарубежных фабриках образовано ОАО "Ангстрем-М".

Однако формальное разделение не нарушило производственных, экономических и человеческих связей коллективов. Сегодня ОАО "Ангстрем", ОАО "Ангстрем-М" и ОАО "Ангстрем-Т" объединены в "Группу Ангстрем" (рис. 25), в которой ОАО "Ангстрем" играет роль базового предприятия.

Предприятия "группы Ангстрем" имеют следующую специализацию:

• ОАО «Ангстрем» – предприятие полного цикла разработки, производства, испытаний и сертификации изделий экстремальной, индустриальной и потребительской микроэлектроники, электронных устройств и систем на их основе.
• ОАО «Ангстрем-Т» – полупроводниковая фабрика (Foundry, кремниевая мастерская), организуемая в новом промышленном корпусе для серийного производства изделий микроэлектроники с топологическими нормами 0,13 – 0,09 мкм.
• ОАО «Ангстрем-М» – Fabless (без фабрики) дизайн центр, разрабатывающий (полный цикл и Back-End проектирование) по заказам потребителей изделия микроэлектроники с топологическими нормами до 0,09 мкм для производства сначала на зарубежных фабриках, а затем в "Ангстрем-Т". В составе ОАО "Ангстрем-М" действует аспирантура группы "Ангстрем".

В соответствии со специализацией предприятия группы "Ангстрем" в совокупности эффективно действуют в следующих областях компетенции:

• Разработка и постановка на производство следующих технологий кристального производства: радиационно-стойкий (РС) КМОП, РС КМОП + НV, КМОП + ОТР, КМОП + ЕЕРROM, РС БиКМОП, РС КМОП КНС(КНИ), КМОП с МРД, РС КМОП с FRAM, РС БиКМОП с МЭМС, ПЗС с ИКДШ, КМОП с ИКДШ, РС КМОП с ИК болометрами, РС технологии силовых полупроводниковых приборов (РС ДМОП, РС IGBT, РС FRD, РС тиристоры, РС БиКДМОП и др.).
• Разработка и аттестация правил проектирования, Spice-моделей и Spice-параметров различных элементов «сложных» микроэлектронных технологий, дизайн-китов (РDK), элементов ввода-вывода с высокими требования ESD, логических и аналоговых библиотек, IP-блоков, компиляторов памяти, аттестованных маршрутов проектирования, верификации проектов и др.
• Проектирование и производство различных СБИС, систем на кристалле (СнК), модулей и устройств, в т.ч.:
• микропроцессоров, микроконтроллеров, процессоров обработки сигналов, различных ускорителей и спецвычислителей,
• СБИС и встраиваемых блоков памяти (ДОЗУ, СОЗУ, ППЗУ, ОТР, ФЛЭШ, FRAM, ПЗУ),
• серий схем стандартной логики среднего и высокого быстродействия с низко- и высоковольтным питанием,
• ряда серий базовых матричных кристаллов (БМК) от 1,5 до 100 тыс. вентилей и более 5000 типономиналов полузаказных БИС на них,
• полупроводниковых приборов (ДМОП, БВД, БТИЗ и тиристоров с напряжениями от 20В до 1700В и токами до 100А) и микросхем управления силовой электроники,
• схем управления батарейными и вторичными источниками питания,
• ряда аналоговых схем, аналоговых БМК и полузаказных аналого-цифровых схем на них,
• ряда схем-драйверов стандартных интерфейсов,
• ряда микросхем для связи, телевидения и спутниковой навигации,
• ряда схем-идентификаторов с радиочастотным интерфейсом различных диапазонов (RFID),
• гибридных и интегральных микроэлектронно-механических систем (МЭМС),
• матричных фотоприемников видимого и ИК диапазонов

и многое другое:

• Разработка и организация серийного производства различных защитных конструкций кристаллов (керамические и пластмассовые корпуса, полиамидная рамка, гибридная многокристальная сборка, 3D-сборка, посадка кристаллов методом “flip-chip” и др.).
• Разработка и производство измерительных систем для контроля БИС, включая как аппаратуру, так и общее программное обеспечение. Разработка и изготовление измерительной и испытательной оснастки для организации производства микросхем и устройств, разработка программ контроля цифровых и аналоговых СБИС и устройств.
• Создание программ обеспечения качества при разработке и производстве СБИС, программ технологических, квалификационных и периодических испытаний. Создание системы отбраковочных испытаний, в том числе для обеспечения каждого выпускаемого изделия заданными параметрами надежности и стойкости к СВФ.

Свою деятельность группа "Ангстрем" осуществляет по следующим основным направлениям:

• Проектирование, производство и поставка современных изделий микроэлектроники: микросхем, полупроводниковых и микромеханических приборов.
• Совершенствование технологий проектирования и промышленного производства изделий микроэлектроники.
• Обеспечение в работе с потребителем всех современных маршрутов создания изделий микроэлектроники: “Front-End”, “Back-End”, “Fables”, “Foundry” и др.
• Представление потребителю современной среды схемотехнического проектирования для интегральной реализации его “know-how”.
• Привлечение современных зарубежных фирм Foundry для производства изделий микроэлектроники на основе еще не имеющихся в стране технологий.
• Испытания и аттестация изделий микроэлектроники (собственных и по заказу) для различных условий применения.
• Проектирование, производство и поставка современной электронных устройств и систем на основе собственных изделий микроэлектроники.
• Подготовка высококвалифицированных инженерных (сотрудничество с Московским государственным институтом электронной техники) и научных (аспирантура при ОАО "Ангстрем-М") кадров.

Предприятия группы "Ангстрем" располагают следующим развиваемым научным базисом:

• Рабочие места САПР на основе современных импортируемых персональных компьютеров и рабочих станций.
• Современные отечественные и импортируемые пакеты программ САПР.
• Современные и постоянно развиваемые библиотеки стандартных элементов и IP-блоков с проектными нормами (для изготовления на собственных и партнеров производствах):
• КМОП –           0,13 … 3,0 мкм,
• БиКМОП –       1,20 … 2,0 мкм. и.др.

Предприятия группы "Ангстрем" располагают следующими научными и производственными мощностями:

• Разработка изделий микроэлектроники – более 200 проектов в год.
• Разработка электронных устройств и систем – более 10 проектов в год.
• Производство кристаллов ИС и других полупроводниковых приборов на кремниевых, КНС и КНИ пластинах диаметром 100 мм – 4 000 пластин в месяц, на кремниевых и КНС пластинах диаметром 150 мм – 8 000 пл/мес.
• Сборка полупроводниковых кристаллов в стандартные металлокерамические и пластмассовые корпуса, модули Smart Card, транспондеры RFID и т.п. – более 15 000 000 изделий в год.
• Испытания и сертификация ИС и полупроводниковых приборов – более 250 изделий в год,

и эти мощности постоянно развиваются.

Предприятия группы "Ангстрем" располагают сетью отечественных и зарубежных партнеров и имеют возможность размещать у них заказы на выполнение этапов или полных циклов разработки и производство продукции сверх указанных мощностей.

Заказчиками новой продукции являются ведущие предприятия государственных и частных структур – создатели новой продукции специальной, индустриальной, потребительской и иной электронной техники.

При создании изделий микроэлектроники группа "Ангстрем" представляет потребителю все возможные варианты маршрутов, от выполнения полного цикла проектирования и производства, до испытаний, аттестации и сертификации импортируемых потребителем изделий микроэлектроники (рис. 26).

В настоящее время группа «Ангстрем» разрабатывает и поставляет свои изделия как на внутренний, так и на внешний рынок (рис. 27).

ОАО "Ангстрем"

ОАО "Ангстрем" является базовым предприятием группы "Ангстрем". Оно включает:

• блок научно-дизайнерских подразделений (дизайн-центры по созданию СБИС, силовых приборов, приборов микромеханики и тепловидения, устройств RFID техники, технологические дизайн-центры, дизайн-центры САПР, измерительных систем и инструментального оснащения),
• блок производственных подразделений (полупроводниковые производства на пластинах диаметром 100 и, в основном, 150 мм (рис. 28), сборочное производство, аппаратное производство, инструментальное производство, испытательно-сертификационный центр),
• блок вспомогательных подразделений,
• менеджмент…

В результате своей активной позиции сегодня ОАО "Ангстрем" обладает широкой сетью партнеров по разработке и производству изделий микроэлектроники (рис. 29), в т.ч.:

• Ряд дизайн-центров Зеленограда, Москвы и других городов России, разрабатывающих разнообразные приборы микроэлектроники и микромеханики.
• Ряд предприятий России, занимающихся разработками и производством различных материалов, комплектующих и оборудования для микроэлектронного производства.
• Ряд дизайн-центров и мини-фабрик, разрабатывающих и производящих конечную продукцию на базе выпускаемых Ангстремом изделий.
• Ряд кафедр и дизайн-центров ВУЗов (МИЗДЕЛИЯ МИКРОЭЛЕКТРОНИКИа, МИРЭА, МИФИ, МТУСИ и др.), занимающихся подготовкой молодых кадров для микроэлектроники, а также научными исследованиями и прикладным проектированием изделий.

Обширны партнёрские связи ОАО "Ангстрем" и с потребителями его продукции. У многих из этих партнёров, несмотря на тяжелое экономическое положение в годы реформ, накопились многочисленные научные наработки с оригинальными архитектурными и схемотехническими решениями, требующие аппаратной реализации в виде интегральных микросхем. Многие из них в экспериментальном варианте реализованы на основе ПЛИС, многие еще ждут своего часа. Реализация таких наработок в зарубежных фирмах практически неизбежно ведет к потере отечественного "know how" и, как следствие, приоритета и большой доли дохода. Ангстрем обеспечивает реализацию таких проектов с полным сохранением авторского "know how".

Первостепенной своей задачей Ангстрем считает обеспечение изделиями микроэлектроники отечественных оборонных и иных стратегически значимых систем, в которых применение импортируемых изделий микроэлектроники недопустимо из соображений национальной безопасности. Это вооружения и военная техника, государственные структуры, банки, системы связи, транспорт, промышленные предприятия, торговля, СМИ и т.п. Деятельность Ангстрема направлена на планомерное достижение технологической независимости от иностранных государств в разработке, производстве и применении изделий микроэлектроники для этих военных и гражданских систем – изделий экстремальной микроэлектроники. К изделиям экстремальной микроэлектроники Ангстрем относит как военные (military), так и гражданские (industry) изделия микроэлектроники, обладающие экстремальными характеристиками по стойкости к внешним воздействиям (климатическим, механическим, радиационным и т.п.), по надежности, по противодействию несанкционированным воздействиям, по определенным параметрам и т.п.

ОАО "Ангстрем является единственным предприятием в стране, владеющим наиболее широким спектром основных технологий производства изделий экстремальной микроэлектроники на основе объемного кремния, кремния на сапфире (КНС) и кремния на изоляторе (КНИ). Доля продукции Ангстрема, поставляемой на внутренний рынок (в основном экстремальной микроэлектроники), постоянно растет. В 2009 г. эта доля в денежном выражении достигла 70%. Этому способствовало то, что с 2000 г. Ангстрем сертифицирован на соответствие требованиям международного стандарта ISO 9001:2000 в области: "Разработка и производство полупроводниковых приборов и интегральных микросхем". Ангстрем имеет также все российские сертификаты и лицензии, необходимые для деятельности по созданию интегральных схем, полупроводниковых приборов и устройств на их основе для потребительского, индустриального и специального применения.

Дизайн-центры ОАО "Ангстрем" оснащены современным оборудованием и программными средствами, укомплектованы высококвалифицированными специалистами (рис. 30). Кроме собственных, ОАО "Ангстрем" широко привлекает к созданию новой продукции дизайн-центры зеленоградских, московских и иногородних партнеров.

Дизайн-центры ОАО "Ангстрем" специализируются в проектировании стандартных, заказных (рис. 31) и полузаказных (на основе БМК) ИС, силовых полупроводниковых приборов, приборов для систем идентификации, микромеханики и т.п. В обеспечение этих работ специализированные дизайн-центры разрабатывают технологические процессы и маршруты, средства автоматизации проектирования и библиотеки стандартных элементов от простейших ячеек до IP-блоков, средства для измерений параметров продукции и т.п.

Полупроводниковое производство ОАО "Ангстрем" включает две действующие производственные линии (рис. 32):

Линия 100:

Уровень:

• КНС и карбидокремниевые пластины диаметром 100 мм,
• 1,2 мкм,
• 2 металла,
• 4 тыс. пл/мес,

Технологии:

• Действующие: КНС,

• Развиваемые: Карбид кремния.

Линия 150 (рис. 33):

Уровень:

• кремниевые, КНС и КНИ пластины диаметром 150 мм,
• 0,6 мкм,
• 2 металла,
• 8 тыс. пл/мес.

Технологии:

• Действующие: КМОП, EEPROM, КМОП РС, КНС, БиКМОП, ДМОП, IGBT, МРД,

• Развиваемые: МЭМС, ИК-видение, БиКДМОП...

Сборочное производство выполняет следующие работы (рис. 34):

• Сборку ИС и других полупроводниковых приборов в стандартные метало-керамические, пластмассовые, полиамидные и иные корпуса.
• Сборку модулей для Smart Card с контактами и для RFID транспондеров. 

Аппаратное производство выпускает различные приборы и устройства, примером которых могут служить:

• RFID транспондеры,

• RFID считыватели (ридеры, валидаторы),
• Контрольно-измерительные   и   испытательные приборы и системы (рис. 35) и т.п.

Испытательно-сертификационный центр ОАО "Ангстрем" располагает оборудованием и сертификатами для проведения различных испытаний интегральных микросхем и других полупроводниковых приборов на стойкость механическим и климатическим воздействиям.

Продукция ОАО "Ангстрем"

Продукцию ОАО "Ангстрем" структурируется в несколько групп.

По типу:

• Научно-техническая продукция,
• Промышленная продукция,
• Услуги.

По направлениям:

• Традиционная для Ангстрема продукция.
• Новые развиваемые направления.
• Перспективные направления.

Научно-техническая продукция

К научно-технической продукции относятся выполняемые по заказам потребителей разработки изделий микроэлектроники, устройств и систем на их основе для их последующего производства.

В последние годы в мировой практике процесс разработки ИС разбивается на два этапа: проек "Front-End" (архитектурно-схемотехническое проектирование) и этап "Back-End" (топологическое проектирование). Понятия "Front-End" и "Back-End" пришли из технологии информационных систем для обработки запросов. В них "Front-End" – публичная часть пакетов программ, обеспечивающая диалог с пользователем. А "Back-End" – исполнительная часть системы, пользователю она невидима. Аналогично и в САПР ИС. "Front-End" – этап активной работы с потребителем, уточняющий его пожелания и возможности их реализации. К этапу "Back-End" потребитель не имеет никакого отношения и ни на что повлиять не может.

К научно-технической продукции ОАО "Ангстрем" относятся разработки, выполняемые по полному циклу (Front-End + Back-End проект), по Front-End проекту заказчика (Back-End проект, рис. 36), по созданию полузаказных ИС на основе БМК, по переводу ПЛИС-проектов заказчиков в проекты полузаказных ИС на основе БМК (рис. 37)  и любые иные разработки по тематике ОАО "Ангстрем".

Промышленная продукция

К промышленной продукции относятся изделия микроэлектроники, устройства и системы на их основе.

Услуги

ОАО "Ангстрем" оказывает следующие услуги:

• Полупроводниковое производство: производство полупроводниковых приборов по проекту заказчика в режиме Foundry, выполнение комплекса или отдельных операций по химической, плазмохимической и другим видам обработки кремниевых пластин, изготовление промежуточных и рабочих фотошаблонов и пелликлов.
• Сборочное производство: сборка микросхем в металлокерамические, металлостеклянные и пластмассовые корпуса и полиамидные носители, резка кремниевых пластин диаметром 150 мм, разбраковка, упаковка кристаллов в вакуумную упаковку, разработка технологий изготовления корпусов и сборки ИС, гальваничесоке покрытие (цинк, никель, воронение), литье пластмассовых изделий в пресс-формы заказчика и др.
• Центр измерений: измерения параметров полупроводниковых приборов на пластинах диаметром 100 мм и 150 мм и в корпусах, разработка и изготовление средств измерений.
• Испытательно-сертификационный центр: испытания ИЭТ заказчика на соответствие заданным требованиям по стойкости к различным внешним воздействиям с выдачей соответствующих сертификатов.
• Предоставление на льготных условиях оснащенной соответствующей инфраструктурой производственных площадей для дизайн-центров и минифабрик по созданию конечного продукта на основе продукции ОАО "Ангстрем". 

Традиционная продукция

Традиционная продукция группы "Ангстрем" хорошо известна потребителям.  Она включает:

• Процессоры: МП, МК, ЦОС;

• ОЗУ, ПЗУ, ЭСППЗУ, FLASH;
• Цифровые и аналого-цифровые полузаказные БИС на основе БМК;
• ИС стандартной логики;
• Аналого-цифровые ИС: ОУ, АЦП, ГУН, DC…
• БИС управления ЖКИ

и др.

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

• в энергосберегающих системах,
• в системах идентификации объектов, обслуживания граждан и управления доступом,
• в потребительских товарах (электронные часы, детские игрушки и электронные игры, микрокалькуляторы, мобильные телефоны, системы освещения, подарочные изделия и др.),
• в различных компьютерах, контроллерах, в информационных и управляющих системах и во многих иных видах радиоэлектронной техники различного назначения.

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:

• Магнитно-резистивные датчики (МРД);

• Приборы и системы идентификации, в т.ч.:
  • радиочастотная идентификация (RFID),
  • государственные электронные документы на базе криптозащищенного микропроцессора;
• Приборы силовой электроники;

и ряд других направлений.

Магнито-резистивные датчики

 ОАО "Ангстрем" производит ряд магнито-резистивных датчиков, поставляемые, в основном, зарубежным потребителям. Примерно четверть выпускаемых в мире мобильных телефонов с открывающейся панелью содержит изготовленный Ангстремом кристалл МРД.

Приборы и системы идентификации

ОАО "Ангстрем" активно включилось 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 (RFID)

ОАО "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. (рис. 38).

Графическую персонализацию транспондеров производит либо заказчик, либо, по заказу, – ОАО "Ангстрем".

Для обработки этих идентификаторов созданы и поставляются разнообразные радиочастотные считыватели (ридеры). Варианты конструктивных исполнений показаны на рис. 39.

Все эти изделия производятся Ангстремом и поставляются потребителям либо в виде самостоятельной продукции, либо в виде системы "под ключ".

Поставляемая Ангстремом автоматизированная система контроля и управления доступом (АСКД) “Дельта-А” предназначена для контроля и управления движением персонала через проходные предприятия, а также для контроля доступа в различные помещения и к оборудованию. АСКД “Дельта-А” характеризуется развитой структурой приоритетов и индивидуальным статусом каждого предъявителя. Она фиксирует и накапливает информацию обо всех фактах пересечения контрольных точек (турникеты, электроуправляемые замки и т.п.). Решение о разрешении прохода принимается либо автоматически, либо постовым, если он предусмотрен в системе. Накопленная информация обрабатывается по заданному алгоритму. Результат обработки может быть выдан в другую систему, на экран монитора или распечатан. В качестве пропуска (ключа) используется бесконтактная радиочастотная идентификационная карта (ИК) КИБИ-001, работающие на частоте 125 Кгц.

АСКД “Дельта-А” является вариантной системой, адаптируемой в соответствии со спецификой каждого применения. ОАО “Ангстрем” поставляет системы АСКД “Дельта-А” заказчику “под ключ” в соответствии с его требованиями. Вариант АСКД “Дельта-А” применяется АНГСТРЕМОМ на своей территории (рис. 40).

Идентификация с контактами по ISO/IEC 7816

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. 41).

Наиболее сложной микросхемой для ИК является разработанный партнерством "Ангстрем" микроконтроллер для электронного паспорта гражданина России (рис. 42). 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 0,25 мкм и в дальнейшем будет переработан натехнологию 0,13 мкм для производства в ОАО «Ангстрем-Т». На конкурсе этот проект партнерства "Ангстрем" занял первое место и в настоящее время 15 тысяч модулей электронного паспорта уже передано заказчику.

Приборы силовой электроники

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. Площадь кристалла такого транзистора зачастую превышает 2 см².

Ангстрем развивает следующие группы приборов силовой электроники:

• мощные МДП транзисторы (MOSFET),
• биполярные транзисторы с изолированным затвором (БТИЗ, IGBT),
• быстро восстанавливаемые диоды (БВД, FRD).

Ангстрем принимает заказы на разработку и поставку приборов силовой электроники по исходным данным заказчика.

Примеры конструктивных исполнений силовых приборов ОАО "Ангстрем" приведены на рис. 43.

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:

• Светочувствительность в видимом, ИК и УФ диапазонах, позволяющая на основе кремниевых технологий изготавливать "глаза" для электронных систем – матричные и иные фотоприемные устройства, воспринимающие целостные изображения различных объектов при разных условиях освещения.
• Возможность путем введения "жертвенных слоев" и иными приемами получения в кристалле кремния  микромеханических элементов в виде консольно закрепленных или свободно расположенных конструкций. Микромеханические устройства, обрамленные в том же кристалле соответствующей микроэлектроникой, образуют микроэлектро-механические системы (МЭМС) – "органы чувств" (акселерометры, гироскопы, микрофоны и т.п.) и "руки" (электродвигатели) электронных систем.

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

• Приборы для тепловидения,
• Микроэлектро-механические системы.

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 поставлялись заказчикам фотоприемные диодные матрицы ИК-диапазона с разрешением 256х256 и 512х512 пикселей для охлаждаемых фотоприемных устройств. Однако необходимость охлаждения Ангстрем рассматривал как принципиальный недостаток таких ФПУ, поэтому активно включился в партнерство по созданию болометрического не охлаждаемого ФПУ с разрешением 160х120 пикселей. Для этого ФПУ Ангстрем разработал и изготовил БИС мультиплексора, на основе которого партнером сделана болометрическая фокальная матрица и ФПУ (рис. 44).

Затем Ангстрем разработал и изготовил БИС мультиплексора с разрешением 320х240 пикселей, на основе которого партнером сделана болометрическая фокальная матрица и ФПУ. Примеры полученных этим ФПУ фотографий приведены на рис. 45.

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

• Полным телевизионным форматом.
• Повышенной четкостью изображения.
• Расширенным динамическим диапазоном

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

На первом этапе Ангстрем работал в тесном сотрудничестве с партнерами по созданию гибридных МЭМС: микрогироскопов и микроакселерометров. Ангстрем разработал и поставляет партнеру 2 типа БИС управления приборами, а партнер разработал и изготавливал миниатюрные механические датчики и микрогироскопы и микроакселерометры в целом. Пример гибридного микроакселерометра, управляемого БИС 5511ХТ1АУН4-005 Ангстрема, приведен на рис. 46.

Параллельно Ангстрем разрабатывал конструкции и технологии создания тнтегральных микроэлектро-механических устройств.

Этап 2. Интегральные МЭМС

Второй этап решает задачу создания интегральных МЭМС, в которых и микромеханические датчи-ки (акселерометров, гироскопов, датчиков давления и т.п.) и БиКМОП микроэлектронные устрой-ства преобразователей и управления изготавливаются в одном кристалле кремния в едином техно-логическом цикле (iМЭМС технология). 

В ОАО «Ангстрем» разработана базовая технология поверхностной микрообработки структур-ного поликремния и окисного жертвенного слоя, которая достаточно хорошо встраивается в БиК-МОП процесс по схеме интеграции «МЭМС внутри БиКМОП». Отработан также и метод кап-сюлирования свободно висящих микромеханических структур для защиты их от внешних механи-ческих воздействий. На этой основе Ангстремом получены первые экспериментальные образцы микросхем двухосевых однокристальных микроакселерометров (рис. 47). 

Уже первые полученные образцы микроакселерометров по основным параметрам (чувствитель-ность, линейность, потребляемая мощность и др.) соответствуют или близки к аналогичным зару-бежным приборам.

Будущее ОАО "Ангстрем"

Как мы уже говорили, свое будущее ОАО "Ангстрем" видит в области экстремальной микроэлектроники.

Экстремальная микроэлектроника имеет ряд особенностей, в том числе:

• Предельные эксплуатационные характеристики как по параметрам (рабочие частоты, точности, надежность), так и по условиям эксплуатации (механические, климатические, радиационные).
• Широкая номенклатура и разнообразие типов приборов и технологий их производства.
• Низкие (по нормам микроэлектроники) объемы потребления (сотни, тысячи и, редко, десятки тыс. в год).
• Длительный жизненный цикл (десятки лет).

Необходимость сочетания предельных характеристик, широкой номенклатуры и низкой потребности при длительном жизненном цикле (не сочетаемых в индустриальной и потребительской микроэлектронике) определяет особые требования к производителям изделий экстремальной микроэлектроники:

• Многопрофильность – специальная организация производства, обеспечивающая возможность одновременного изготовления небольших партий изделий микроэлектроники разнообразных типов и видов.

• Мультитехнологичность – владение широким набором микроэлектронных технологий для производства изделий различных типов и видов, включающим базовый технологический маршрут и технологические опции, позволяющие адаптировать его для реализации различных технологий.
• Эффективность – многопрофильные мультитехнологичныие производства должны быть экономически рентабельны, т.е. прибыльны при полном самообеспечении поддержания производства, его развития и модернизации в соответствии с изменяющимися условиями и требованиями рынка.

В настоящее время среди отечественных предприятий наиболее удовлетворяет этим требованиям ОАО "Ангстрем", владеющий мощным научным и промышленным потенциалом, который позволяет уже сегодня решать многие проблемы обеспечения внутреннего рынка изделиями экстремальной микроэлектроники.

Этот потенциал, как мы уже отмечали, включает:

• оснащенные вычислительной техникой, программным обеспечением и аналитическим оборудованием дизайн-центры, укомплектованные высококвалифицированными специалистами для создания изделий специальной микроэлектроники различных классов,

• технологические дизайн-центры для комплексного создания технологических процессов и маршрутов для изготовления специфичных изделий специальной микроэлектроники,
• серийное многопрофильное мультитехнологичное полупроводниковое производство уровня 1,2 – 0,8 мкм на пластинах диаметром 100 и 150 мм.
• серийное сборочное производство для выпуска изделий экстремальной микроэлектроники в металлокерамических и пластмассовых корпусах и на полиамидных носителях.
• технологию аппаратного производства на основе корпусированных и бескорпусных изделий микроэлектроники.
• сертификационно-испытательный центр для аттестации изделий экстремальной микроэлектроники.

Между тем уровень технологий и набор технологических опций, имеющихся не только в ОАО "Ангстрем", но и в стране в целом, не позволяет полностью удовлетворять потребности отечественного рынка экстремальной микроэлектроники. В России в настоящее время отсутствует промышленное (тысячи пластин в месяц) производство уровня 0,5 – 0,35 мкм, соответствующее требованиям к современной экстремальной микроэлектронике, не поставляемой в Россию. В результате в новых стратегически значимых системах широко применяются зарубежные изделия класса "industrial", не удовлетворяющие этим требованиям, что уже привело к ряду негативных последствий.

Задача замещения импорта отечественными изделиями экстремальной микроэлектроники, соответствующими всем требованиям, может быть решена только созданием отечественного многопрофильного мультитехнологичного полупроводникового промышленного производства уровня 0,35 мкм с широким набором технологических опций. Это позволит на ближайшее десятилетие удовлетворить потребности предприятий России в изделиях экстремальной микроэлектроники, отвечающих самым высоким сегодняшним и перспективным требованиям по стойкости внешним воздействиям и надежности.

Для производства изделий экстремальной микроэлектроники с менее жесткими условиями эксплуатации предназначены создаваемые фабрики на пластинах Æ 200 мм в ОАО "Ангстрем-Т" (0,13 – 0,09 мкм) и на заводе "Микрон" (0,18 – 0,09 мкм).

В настоящее время ОАО "Ангстрем" реализует комплексную программу технического развития с модернизацией существующего производства, направленную на создание экономически эффективного многопрофильного мультитехнологичного гибкого перестраиваемого производства широкого спектра изделий экстремальной микроэлектроники.

Комплексная программа предусматривает:

1. Развитие многопрофильного мультитехнологичного (с адаптируемым технологическим маршрутом для реализации различных технологий) полупроводникового производства, а именно:

   • Преобразование технологической линии на пластинах Æ 100 мм на производство изделий на специальных материалах: кремнии на сапфире (КНС), для которого Æ100 мм является типичным в мире, и на карбиде кремния, для которого Æ100 мм в мире является максимальным.

   • Развитие технологической линии на пластинах диаметром 150 мм уровня 0,8 мкм до мощности 8000 пл/мес с освоением дополнительных технологических опций.

   • Реализация проекта "Ангстрем-плюс" – создание нового полупроводникового производства уровня 0,35 мкм на пластинах диаметром 200 мм мощностью (исходя из прогнозируемой потребности и экономической целесообразности) не менее 4000 пл/мес.
   • Использование производства ОАО "Ангстрем-Т" уровня 0,13 - 0,09 мкм в режиме Foundry для производства изделий экстремальной микроэлектроники с максимальными по плотности компоновки характеристиками в пределах их стойкости к внешним воздействиям.

2. Развитие сборочного производства с целью обеспечения корпусирования кристаллов в полном спектре типов корпусов экстремальной микроэлектроники, в т.ч.:

   • в металло-керамических корпусах,
   • на полиимидных носителях,
   • в пластмассовых корпусах,
   • многокристальная сборка (3D-сборка)...
3. Развитие сертификационного центра изделий экстремальной микроэлектроники, выпускаемой ОАО "Ангстрем", ОАО "Ангстрем-Т", другими отечественными производителями, а также, при необходимости, иностранными производителями с поставкой их по ТУ ОАО "Ангстрем" в качестве второго поставщика.

Структура многопрофильного мультитехнологичного полупроводникового производства определяется целями достаточной универсальности и приемлемой экономической эффективности и может изменяться во времени. В совокупности новое производство обеспечит возможность изготовления изделий экстремальной микроэлектроники, необходимых технологических групп в полном спектре стойкости к внешним воздействиям, в том числе:

• со смешанными цифровыми и аналоговыми сигналами в широком диапазоне напряжений,
• с сегнетоэлектрической энергонезависимой и защищенной от "взлома" памятью,
• с радиочастотными каналами обмена,
• микроэлектро-механических систем,
• неохлаждаемых фотоприемных матриц тепловидения и иных приборов фотоэлектроники,
• схем управления электропитанием, светодиодным освещением и матричными дисплеями,
• силовых приборов в широком спектре напряжения и токов,
• сверхвысокочастотных приборов

и других изделий экстремальной микроэлектроники.

Однако развитие многопрофильного мультитехнологичного полупроводникового производства существенно опережает рост внутреннего рынка экстремальной микроэлектроники из-за медленных темпов роста производства специальной аппаратуры. В этих условиях ОАО "Ангстрем" в 2010 г. приступил к созданию и развитию внутреннего потребителя микросхем – нового аппаратного направления, комплекса многопрограммных программно-аппаратных радиосредств 6-го поколения "Азарт" для построения сетей автоматизированной помехозащищенной связи.

В состав комплекса входят три типа радиостанций:

• Азарт-БВ – базовая, возимая,
• Азарт-Н – носимая,
• Азарт-П – портативная.

Технический уровень комплекса "Азарт" соответствует передовым достижениям мировой науки и техники, в частности:

• Реализована технология "SDR-программно-определяемое радио" на основе микропроцессора типа "Новиком-02" (NVCom-02) совместной разработки ОАО "Ангстрем" и НПЦ "ЭЛВИС" по технологии 65 нм с тактовой частотой 300 МГц (рис. 48).
• Все радиостанции имеют встроенные модули ГЛОНАС/GPS приемников.
• Защита информации в комплексе обеспечивается встроенными средствами шифрования.
• Средства комплекса обеспечивают необходимую радиоэлектронную защиту от структурных помех различного характера за счет специально разработанных сигнально-кодовых структур.

На освобожденных в результате модернизации полупроводникового производства площадях Ангстрем создал новое аппаратное производство для серийного изготовления изделий комплекса "Азарт" (рис. 49).

В настоящее время радиостанция "Азарт-П" успешно прошла государственные испытания. Действующие образцы радиостанции были продемонстрированы 17 февраля 2012 г. заместителю Председателя Правительства РФ Д.О. Рогозину во время визита правительственной делегации в Зеленоград (рис. 50). Опытные партии радиостанций "Азарт-Н" и "Азарт-БВ" находятся в стадии изготовления.

Первое время радиостанции будут изготавливаться с применением импортируемых микросхем, а микропроцессор "Новиком-02" по российским шаблонам будет производиться на зарубежной фабрике. Но параллельно с созданием радиостанций в ОАО "Ангстрем" организована разработка полного комплекта необходимых необходимых для них микросхем для изготовления на собственном полупроводниковом производстве. Это обеспечит импортонезависимость производства радиостанций, исключит возможность появления в них различных аппаратных и программных диверсионных "закладок", что очень важно из соображений безопасности, а также создаст дополнительную, недостающую сейчас, загрузку для полупроводникового производства изделий экстремальной микроэлектроники.

После ознакомления с ОАО "Ангстрем" Д.О. Рогозин оставил в книге почетных посетителей следующую запись (рис. 51):

За последние годы Ангстрем освоил ряд новых для себя направлений, как потерявших своего традиционного исполнителя в связи с прекращением деятельности предприятий, так и принципиально новых. Среди них можно отметить: приборы для силовой электроники, аналоговые и аналого-цифровые ИС, радиационно-стойкие ИС, приборы тепловидения, наноэлектроники, микромеханики, дисплеев на органических полимерах, радиостанции и т.п. В условиях, когда объем оборонного заказа на экстремальную микроэлектронику постепенно растет, и появляются новые области её применения в гражданском секторе (например, бесконтактная идентификация, в которой Ангстрем энергично работает), появляется серьезная надежда на возрождение отечественной микроэлектроники, серьезно подорванной происходящими в стране в последние два десятка лет процессами. Особенно, если государство в лице его руководителей поймет, что без своей микроэлектроники ему не быть.

Об авторе: Член Совета Виртуального Компьютерного Музея
mbm@angstrem.ru
Статья опубликована: "Малашевич Б.М. «ОАО «Ангстрем» − прошлое, настоящее, будущее». – сб. «История отечественной электроники», том 1. М. 2012, ИД «Столичная Энциклопедия», с. 564-594.
Помещена в музей с разрешения автора 22 сентября 2021