Кристаллы, золото и алюминий: как в технополисе «Москва» создают микрочипы

Без микроэлектроники уже невозможно представить современный мир. От деталей, иногда размером с маковое зернышко, зависят связь и навигация, гаджеты и разная бытовая техника, автоматические ворота и двери. Именно поэтому развитие отечественной микроэлектроники — одно из важных направлений импортозамещения.

Так, на зеленоградской площадке «МИЭТ» особой экономической зоны (ОЭЗ) «Технополис “Москва”» создается инновационный центр микроэлектроники.

«Всего в Москве сегодня работают 32 компании, которые занимаются разработкой и выпуском микроэлектроники: элементов электронной аппаратуры, печатных схем и другой продукции. Отрасль активно развивается — инвестиции в основной капитал организаций в 2021 году составили более 16,5 миллиарда рублей», — сообщил руководитель столичного Департамента инвестиционной и промышленной политики Владислав Овчинский.

Одна из компаний, создающих микрочипы, — научно-производственное предприятие «БУТИС». Это резидент особой экономической зоны.

Компания готова увеличить производство и внести свой вклад в импортозамещение. Тем более в технополисе «Москва» для развития созданы все условия: для резидентов действуют налоговые преференции и отсутствуют таможенные пошлины — важное преимущество для разработчиков.

Нужно в каждом доме

На столе в офисе «БУТИС» лежат застекленные рамки, в них серебристые и золотистые полоски с прожилками и крошечными квадратами в центре — именно так выглядят микрочипы.

«Наша компания производит радиодетали, они же микросхемы, то есть чипы, вмонтированные в корпус. Чип — это кристалл, на котором размещается микросхема. Корпус — это то, в чем чип размещается. Наша компания разрабатывает и производит радиочастотные фильтры на поверхностных акустических волнах (ПАВ). Что это такое и для чего они нужны? Фильтры — это чипы, пропускающие нужные радиосигналы и отсекающие ненужные. Радиоэфир заполнен большим количеством сигналов разной мощности, фильтры оставляют только те, которые необходимы данному устройству», — объясняет генеральный директор компании Олег Машинин.

По его словам, в этом году предприятию исполняется 30 лет. А коллективу — 40: когда-то инженеры — основатели предприятия работали в советском НИИ «Фонон». Сегодня в штате 50 человек, из них 15 — старой закалки.

«БУТИС» расшифровывается как «бытовые устройства телевидения и связи». В 1990-е компания занималась изготовлением оборудования для платного телевидения. Теперь сотрудники сосредоточились на производстве микрочипов для оборонной промышленности, например спутниковых систем навигации — отечественной ГЛОНАСС и иностранной GPS. Впрочем, как отмечает Олег Машинин, практически все микросхемы двойного применения: их можно использовать и в гражданской электронике.

«ПАВ-фильтры нужны во всех приборах, работающих через радиосигналы: в радиоприемниках, навигаторах, мобильных телефонах, пультах дистанционного управления, умных счетчиках. Мы шутим: “Даже в утюге есть ПАВ-фильтр”», — говорит Олег Машинин.

В частности, такие чипы внедряют в пульты управления бытовой техникой. Они открывают и закрывают автоматические ворота, присутствуют в брелоках автомобильных сигнализаций.

«Все необходимое для наших изделий производят в России. У нас полное импортозамещение. Возьмем, например, кристалл, из которого состоит чип. Для его изготовления подойдет кварц, но мы используем синтетические кристаллы, которые для нас выращивают в вакууме при температуре свыше 1200 градусов на московском предприятии “Фомос”. Сырье получают с Соликамского магниевого завода», — рассказывает собеседник mos.ru.

«Свои технологии»: для бизнеса создан единый сервис поиска поставщиков, партнеров и мер поддержки

Ювелирная работа

Вместе с Олегом Машининым мы проходим в цех. Там все стерильно — это так называемое чистое производство. Перед сменой сотрудники сначала надевают бахилы, затем в другой комнате облачаются в халаты и шапочки и переобуваются в белые ботинки. Помимо этого, около дверей лежат липкие коврики: когда наступаешь на них, пыль и грязь приклеиваются и отстают от подошвы.

В цехе слышится жужжание и гудение, будто работает пылесос. «Первый этап производства — нанесение на чистую пьезоэлектрическую пластину методом вакуумного опыления слоев алюминия и титана. В вакуумных камерах металл плавится, испаряется и образует облако, которое оседает на пластину», — поясняет Олег Машинин и указывает на установку, похожую на купол с круглыми окошками.

Следующая стадия — фотолитография. В комнате с красным светом под микроскопом лаборанты наносят на пластины фоточувствительный слой, затем проецируют на него фотошаблон с рисунком микросхемы. Нам показывают этот увеличенный рисунок на мониторе — похож на геометрический узор. Прямоугольники, квадраты, линии.

«Красный свет потому, что здесь почти фотомастерская. Некоторые микросхемы рисуют лазерным лучом в особом защищенном пространстве. Лазерный рисунок более тонкий, можно чертить линии в 0,3 микрона. Но при этом лазер медленный, он используется для самых точных изделий», — комментирует генеральный директор компании.

На одной пластине помещается от нескольких десятков до нескольких тысяч чипов размером от рисового зернышка до сим-карты. Затем их нарезают на станке алмазной пилой с подачей воды, чтобы было меньше крошек. После этого технологи под микроскопом приклеивают каждый чип к металлокерамическому корпусу. Перед нанесением клея с чипа сдувают пылинки сжатым воздухом из прибора с носиком, как у чайника. Это воздушный пистолет.

На отдельной машинке, напоминающей швейную, установлена катушка с золотой проволокой. Ее приваривают к чипу. «Это настоящее золото 999-й пробы. Драгоценный металл — отличный проводник, стойкий к коррозии. Мы заказываем 20 граммов в год, и нам хватает, потому что проволока очень тонкая, 30 микрон, это в два раза тоньше человеческого волоса», — уточняет Олег Машинин.

Заключительный этап — приварка к корпусу микрочипа герметичной крышки. Это происходит в камерах, заполненных сухим азотом. Микросхемы готовы. Теперь их тестируют, маркируют и, словно драгоценности, складывают в шкаф на хранение.

По словам Олега Машинина, полный цикл производства партии чипов занимает около месяца. При этом работники предприятия готовы производить и большие партии микросхем для разных отраслей радиоэлектронной промышленности.

«Наш продукт довольно дорогой, но, если вырастет спрос, цена снизится. Сегодня для нас главное, что мы возрождаем отечественное производство и делаем продукцию взамен импортной», — резюмирует Олег Машинин.

В технополисе «Москва» создадут центр компетенций в сфере импортозамещения