eng
Выпуск #8/2016
А.Акимов, В.Зуев
Пензенский НИИ Электронно-Механических Приборов. Программы развития и импортозамещения
Пензенский НИИ Электронно-Механических Приборов. Программы развития и импортозамещения
Просмотры: 2507
НИИЭМП специализируется на разработке и выпуске сложных наукоемких устройств и электроизмерительных приборов: резисторов и резисторных компонентов; гибридных интегральных схем; вакуумных высокочастотных коммутирующих устройств и конденсаторов; контрольно-измерительного и технологического оборудования для производства резисторов и вакуумных коммутирующих устройств.
Теги: cermet resistors resistive and conductive paste thick film technology керметные резисторы резистивные и проводниковые пасты толстопленочная технология
Научно-исследовательский институт электронно-механических приборов как государственный НИИ был создан 3 января 1959 года. В соответствии с Приказом № 1 Госкомитета Совета Министров СССР по радиоэлектронике на него были возложены задачи по изучению, исследованию, разработке радиодеталей массового и специального назначения и созданию перспективных методов конструирования и технологий изготовления радиодеталей.[1]
Можно выделить несколько основных этапов 57-летнего развития предприятия:
• 1960–1970-е годы – становление института как основного разработчика проволочных резисторных компонентов и получение статуса головного в системе Минэлектронпрома и отраслевого НИИ – в подотрасли резисторостроения;
• 1980-е годы – завершение формирования производственных мощностей и инфраструктуры по мере ввода в эксплуатацию дополнительных корпусов, на базе которых развивались новые для НИИ перспективные направления толсто – и тонкопленочных резисторов, фольговых резисторов, вакуумных приборов;
• 1990–2000-е годы – развитие новых наукоемких направлений деятельности (ГИС ЦАП-АЦП, приборное направление, автомобильная электроника, школьное оборудование и др.), а также организация собственного производства высоколиквидной номенклатуры товарной продукции, как для нужд МО РФ, так и народного хозяйства;
• с 2000-го года по настоящее время – внедрение новых, в частности, GALS-технологий, и создание на их основе принципиально новой продукции, начало широкомасштабной реконструкции и технического перевооружения основного производства.
30 декабря 2011 года ФГУП "НИИЭМП" в соответствии с Указом Президента РФ от 10.07.2008 г. № 1052 был преобразован в ОАО "НИИЭМП".
Сегодня "НИИЭМП" входит в АО "Росэлектроника", которое находится в составе ГК "Ростехнологии".
Организационная структура ОАО "НИИЭМП" построена по дивизиональному принципу, характерному для предприятий, выпускающих широкую номенклатуру продукции. Преимущество такой системы заключается в том, что функционально структурные подразделения автономны и связаны только общим руководством, что благоприятно сказывается на скорости принятия решений и оперативной их реализации. С управленческой точки зрения в рамках такой структуры легче разграничивать ответственность подразделений и оценивать результативность их работы.
Научная и производственная деятельность института по основным направлениям представлена в виде научно-производственных комплексов (НПК), которые не только разрабатывают новые виды продукции, но и серийно выпускают товарную продукцию в заявленных потребителями объемах.
В настоящее время НИИЭМП владеет всеми базовыми технологиями резисторостроения и создания вакуумных коммутирующих устройств. Институт – единственное в России предприятие по разработке и производству:
• прецизионных гибридных интегральных схем ЦАП и АЦП с числом разрядов до 20 при нелинейности до ±0,0002%;
• прецизионных тонкопленочных наборов резисторов с допускаемым отклонением и стабильностью сопротивления до ±0,0002%, с температурным коэффициентом сопротивления до ±2 · 10–6 1/°С;
• высокочастотных вакуумных коммутирующих устройств открытого, коаксиального и поляризованного типа мощностью до 50 кВт и частотой до 500 МГц;
• вакуумных высоковольтных высокочастотных конденсаторов, делителей напряжения до 100 кВ;
• сверхпрецизионных проволочных и металлофольговых резисторов с допускаемым отклонением и стабильностью сопротивления до ±0,001%, температурным коэффициентом сопротивления до ±1 · 10–6 1/°С.
Кроме того, в НИИЭМП разрабатываются диагностическая аппаратура и средства контроля для энергетических предприятий и оснащения производства серийных заводов по выпуску резисторов.
Сегодня институт располагает 22 собственными базовыми и критическими технологиями, большинство из них имеет статус ноу-хау и двойных технологий, авторские права на которые защищены изобретениями и патентами РФ.
Институт специализируется на разработках и производстве керметных резистивных и проводниковых паст различных номинальных групп и защитных паст, как для собственных нужд, так и нужд серийных заводов по выпуску резисторов.
КЕРМЕТНЫЕ
РЕЗИСТИВНЫЕ И ПРОВОДНИКОВЫЕ ПАСТЫ
Изделия электронной техники на толстопленочной керметной основе – наиболее востребованы сегодня благодаря возможности создания резистивных элементов с широким диапазоном удельных сопротивлений (от долей ома до 100 Мом) при удовлетворительной температурно-временной стабильности сопротивления. Этому способствует также возможность создания миниатюрных и суперминиатюрных постоянных и переменных чип-резисторов, пригодных для автоматизированного поверхностного монтажа и изготовления многослойных резистивных структур для ГИС. Высокие характеристики керметных резисторов обеспечиваются благодаря уникальной технологии их изготовления, которая базируется на принципах порошковой металлургии нанодисперсных порошков, на элементах планарной полупроводниковой технологии и методе трафаретной печати.
Керметные резистивные композиции представляют собой смесь нанодисперсных порошков на основе соединений рутенатов висмута и свинца, диоксида рутения и микродисперсных стеклопорошков на свинцовосиликатной основе. В исходном состоянии это пасты. Методом трафаретной печати они наносятся на основания из алюмооксидной керамики, затем готовый отпечаток обжигается в конвейерной печи при температуре 700–900°C. Аналогичным образом формируются контакты из проводниковой пасты.
Параметры резисторов определяются материалами, поэтому основная задача резисторного материаловедения – создание материалов с минимальной, стремящейся к нулю чувствительностью к температурному, временному, электрическому, механическому и климатическому воздействиям.
Далее представлена информация о композиционных пастах для толстопленочных ИЭТ, выпускаемых ОАО "НИИЭМП".
Паста защитная стеклянная ПЗС-1 – для получения защитных покрытий методом трафаретной печати на резистивных элементах.
Паста резистивная V группа (50 Ом/□ – 5 МОм/□) – для изготовления резисторных сборок, гибридных микросхем, чип-резисторов методом трафаретной печати на керамическое основание.
Паста резистивная VI группа (1 Ом/□ – 5 МОм/□) – для изготовления переменных резисторов методом трафаретной печати на керамическое основание. Эти пасты можно использовать также в производстве резисторных сборок, чип-резисторов.
Паста резистивная серия CM-1200 (50 Ом/□ – 10 кОм/□) –
для изготовления резисторных сборок, гибридных микросхем, чип-резисторов методом трафаретной печати на керамическое основание. Пасты не содержат драгметаллов.
Пасты резистивные серии ПР (1 Ом/□ – 5 МОм/□) – для изготовления постоянных резисторов, резисторных схем, чип-резисторов методом трафаретной печати на керамическое основание.
Пасты резистивные серии ПРВ (1 кОм/□ – 10 МОм/□) – для изготовления высоковольтных высокомегаомных резисторов методом трафаретной печати на цилиндрические каркасы из керамического материала и на основания из керамического материала.
Пасты резистивные серии ПРП (10 Ом/□ – 1 МОм/□) – для изготовления переменных резисторов методом трафаретной печати на керамическое основание.
Пасты проводниковые серии ПП, в которую входят следующие наименования ПП-1, ПП-2, ПП-3, ПП-3ОП, ПП-4 и ПП-5. Пасты ПП-1, ПП-3, ПП-3ОП предназначены для создания проводниковых контактов при изготовлении резисторов, резисторных и гибридных схем; ПП-2, ПП-4, ПП-5 – для создания коммутационной разводки в гибридных схемах; ПП-2, ПП-3, ПП-3ОП – для изготовления схем повышенной плотности; паста ПП-3ОП – для использования в схемах с повышенными требованиями к механическому истиранию.
ИЗДЕЛИЯ ЭЛЕКТРОННОЙ ТЕХНИКИ ПРОИЗВОДСТВА ОАО "НИИЭМП"
В настоящее время НИИЭМП выпускает следующие виды изделий электронной техники:
• особо точные и особо стабильные постоянные проволочные резисторы;
• резисторы постоянные высоковольтные;
• прецизионные проволочные многооборотные резисторы;
• мощные постоянные толстопленочные наборы резисторов;
• резисторы постоянные керметные;
• выключатели вакуумные высокочастотные;
• переключатели вакуумные высокочастотные;
• конденсаторы переменной емкости вакуумные.
Описание и назначение резисторов, выпускаемых НИИЭМП, приведены в таблице.
ПРОГРАММЫ ПЕРСПЕКТИВНОГО РАЗВИТИЯ ОАО "НИИЭМП"
И ЗАМЕЩЕНИЯ ИМПОРТА
В ОАО "НИИЭМП" разработаны программы перспективного развития предприятия. В частности, реализуются Стратегия развития института на 2016–2020 годы и программа развития основных направлений ЭКБ для ВВСТ до 2030 года. Эти документы, основанные на прогнозных показателях развития базисных направлений, предусматривают единую концепцию стратегических задач.
В рамках государственной программы "Развитие промышленности и повышение ее конкурентоспособности" от 15.04.2014 НИИЭМП – единственное в России предприятие – внедрило технологии и освоило производство:
• наборов резисторов мощностью до 600 Вт с предельным напряжением до 5000 В, которые заменят резисторы серии LPS фирмы Vishay (рис.1а, б);
• самовосстанавливающихся предохранителей Р1-200, которые заменят резисторы серии MF-S фирмы Bourns (рис.2а, б);
В список изделий, планируемых к разработке и освоению в серийном производстве в 2016 году в рамках программы импортозамещения, входят:
• вакуумные высокочастотные переключатели для замены переключателей RF61–26S и выключатели для замены изделий RF5А-26S и RF6А-26S фирмы Jennings. Разрабатываются конструкция и технология изготовления вакуумных высокочастотных выключателей нормально замкнутого и нормально разомкнутого типов для напряжения до 5 кВ, тока до 2 А на частоте 30 МГц и переключателя для напряжения до 2,5 кВ и тока до 5 А на частоте 30 МГц;
• миниатюрные подстроечные резисторы для замены подстроечных резисторов 3296, 3266, 3224 фирмы Bourns;
• малогабаритные мощные проволочные резисторы для замены изделий серии AC фирмы Vishay. Будут разработаны и освоены в серийном производстве малогабаритные мощные цилиндрические проволочные резисторы с номинальным значением сопротивления от 0,1 Ом до 27 кОм, имеющие точностные и массогабаритные характеристики на уровне лучших мировых образцов и предназначенные для применения в цепях постоянного и переменного тока;
• малогабаритные мощные резисторы для замены изделий типов FPR2, FPS2 фирмы Powertron, типа LTO фирмы Vishay, типа RTO фирмы Bourns. Будут разработаны и освоены в серийном производстве малогабаритные мощные резисторы номинальной мощностью рассеяния 15–50 Вт, с допускаемым отклонением сопротивления от номинального значения до ± 0,1%;
• толстопленочные наборы резисторов в корпусах типа SIP и SOIC (рисунок) для замены изделий типов 4608Х, 4609Х, 4610Х, 4606Х, 4607Х, 4611Х фирмы Bourns. Разрабатываются технология и базовые конструкции серии толстопленочных наборов резисторов в корпусах типа SIP;
• серии самовосстанавливающихся предохранителей (СВП). Разрабатываемые изделия – полный функциональный и конструктивный аналог позисторов типа MF-R010ч090 фирмы Bourns и др.
Изделия, разрабатываемые в рамках программы импортозамещения, предназначены для замены аналогов зарубежных производителей. Реализация этих проектов позволит исключить применение импортных образцов, повысить технологическую независимость отечественной РЭА и ее точностные параметры.
Можно выделить несколько основных этапов 57-летнего развития предприятия:
• 1960–1970-е годы – становление института как основного разработчика проволочных резисторных компонентов и получение статуса головного в системе Минэлектронпрома и отраслевого НИИ – в подотрасли резисторостроения;
• 1980-е годы – завершение формирования производственных мощностей и инфраструктуры по мере ввода в эксплуатацию дополнительных корпусов, на базе которых развивались новые для НИИ перспективные направления толсто – и тонкопленочных резисторов, фольговых резисторов, вакуумных приборов;
• 1990–2000-е годы – развитие новых наукоемких направлений деятельности (ГИС ЦАП-АЦП, приборное направление, автомобильная электроника, школьное оборудование и др.), а также организация собственного производства высоколиквидной номенклатуры товарной продукции, как для нужд МО РФ, так и народного хозяйства;
• с 2000-го года по настоящее время – внедрение новых, в частности, GALS-технологий, и создание на их основе принципиально новой продукции, начало широкомасштабной реконструкции и технического перевооружения основного производства.
30 декабря 2011 года ФГУП "НИИЭМП" в соответствии с Указом Президента РФ от 10.07.2008 г. № 1052 был преобразован в ОАО "НИИЭМП".
Сегодня "НИИЭМП" входит в АО "Росэлектроника", которое находится в составе ГК "Ростехнологии".
Организационная структура ОАО "НИИЭМП" построена по дивизиональному принципу, характерному для предприятий, выпускающих широкую номенклатуру продукции. Преимущество такой системы заключается в том, что функционально структурные подразделения автономны и связаны только общим руководством, что благоприятно сказывается на скорости принятия решений и оперативной их реализации. С управленческой точки зрения в рамках такой структуры легче разграничивать ответственность подразделений и оценивать результативность их работы.
Научная и производственная деятельность института по основным направлениям представлена в виде научно-производственных комплексов (НПК), которые не только разрабатывают новые виды продукции, но и серийно выпускают товарную продукцию в заявленных потребителями объемах.
В настоящее время НИИЭМП владеет всеми базовыми технологиями резисторостроения и создания вакуумных коммутирующих устройств. Институт – единственное в России предприятие по разработке и производству:
• прецизионных гибридных интегральных схем ЦАП и АЦП с числом разрядов до 20 при нелинейности до ±0,0002%;
• прецизионных тонкопленочных наборов резисторов с допускаемым отклонением и стабильностью сопротивления до ±0,0002%, с температурным коэффициентом сопротивления до ±2 · 10–6 1/°С;
• высокочастотных вакуумных коммутирующих устройств открытого, коаксиального и поляризованного типа мощностью до 50 кВт и частотой до 500 МГц;
• вакуумных высоковольтных высокочастотных конденсаторов, делителей напряжения до 100 кВ;
• сверхпрецизионных проволочных и металлофольговых резисторов с допускаемым отклонением и стабильностью сопротивления до ±0,001%, температурным коэффициентом сопротивления до ±1 · 10–6 1/°С.
Кроме того, в НИИЭМП разрабатываются диагностическая аппаратура и средства контроля для энергетических предприятий и оснащения производства серийных заводов по выпуску резисторов.
Сегодня институт располагает 22 собственными базовыми и критическими технологиями, большинство из них имеет статус ноу-хау и двойных технологий, авторские права на которые защищены изобретениями и патентами РФ.
Институт специализируется на разработках и производстве керметных резистивных и проводниковых паст различных номинальных групп и защитных паст, как для собственных нужд, так и нужд серийных заводов по выпуску резисторов.
КЕРМЕТНЫЕ
РЕЗИСТИВНЫЕ И ПРОВОДНИКОВЫЕ ПАСТЫ
Изделия электронной техники на толстопленочной керметной основе – наиболее востребованы сегодня благодаря возможности создания резистивных элементов с широким диапазоном удельных сопротивлений (от долей ома до 100 Мом) при удовлетворительной температурно-временной стабильности сопротивления. Этому способствует также возможность создания миниатюрных и суперминиатюрных постоянных и переменных чип-резисторов, пригодных для автоматизированного поверхностного монтажа и изготовления многослойных резистивных структур для ГИС. Высокие характеристики керметных резисторов обеспечиваются благодаря уникальной технологии их изготовления, которая базируется на принципах порошковой металлургии нанодисперсных порошков, на элементах планарной полупроводниковой технологии и методе трафаретной печати.
Керметные резистивные композиции представляют собой смесь нанодисперсных порошков на основе соединений рутенатов висмута и свинца, диоксида рутения и микродисперсных стеклопорошков на свинцовосиликатной основе. В исходном состоянии это пасты. Методом трафаретной печати они наносятся на основания из алюмооксидной керамики, затем готовый отпечаток обжигается в конвейерной печи при температуре 700–900°C. Аналогичным образом формируются контакты из проводниковой пасты.
Параметры резисторов определяются материалами, поэтому основная задача резисторного материаловедения – создание материалов с минимальной, стремящейся к нулю чувствительностью к температурному, временному, электрическому, механическому и климатическому воздействиям.
Далее представлена информация о композиционных пастах для толстопленочных ИЭТ, выпускаемых ОАО "НИИЭМП".
Паста защитная стеклянная ПЗС-1 – для получения защитных покрытий методом трафаретной печати на резистивных элементах.
Паста резистивная V группа (50 Ом/□ – 5 МОм/□) – для изготовления резисторных сборок, гибридных микросхем, чип-резисторов методом трафаретной печати на керамическое основание.
Паста резистивная VI группа (1 Ом/□ – 5 МОм/□) – для изготовления переменных резисторов методом трафаретной печати на керамическое основание. Эти пасты можно использовать также в производстве резисторных сборок, чип-резисторов.
Паста резистивная серия CM-1200 (50 Ом/□ – 10 кОм/□) –
для изготовления резисторных сборок, гибридных микросхем, чип-резисторов методом трафаретной печати на керамическое основание. Пасты не содержат драгметаллов.
Пасты резистивные серии ПР (1 Ом/□ – 5 МОм/□) – для изготовления постоянных резисторов, резисторных схем, чип-резисторов методом трафаретной печати на керамическое основание.
Пасты резистивные серии ПРВ (1 кОм/□ – 10 МОм/□) – для изготовления высоковольтных высокомегаомных резисторов методом трафаретной печати на цилиндрические каркасы из керамического материала и на основания из керамического материала.
Пасты резистивные серии ПРП (10 Ом/□ – 1 МОм/□) – для изготовления переменных резисторов методом трафаретной печати на керамическое основание.
Пасты проводниковые серии ПП, в которую входят следующие наименования ПП-1, ПП-2, ПП-3, ПП-3ОП, ПП-4 и ПП-5. Пасты ПП-1, ПП-3, ПП-3ОП предназначены для создания проводниковых контактов при изготовлении резисторов, резисторных и гибридных схем; ПП-2, ПП-4, ПП-5 – для создания коммутационной разводки в гибридных схемах; ПП-2, ПП-3, ПП-3ОП – для изготовления схем повышенной плотности; паста ПП-3ОП – для использования в схемах с повышенными требованиями к механическому истиранию.
ИЗДЕЛИЯ ЭЛЕКТРОННОЙ ТЕХНИКИ ПРОИЗВОДСТВА ОАО "НИИЭМП"
В настоящее время НИИЭМП выпускает следующие виды изделий электронной техники:
• особо точные и особо стабильные постоянные проволочные резисторы;
• резисторы постоянные высоковольтные;
• прецизионные проволочные многооборотные резисторы;
• мощные постоянные толстопленочные наборы резисторов;
• резисторы постоянные керметные;
• выключатели вакуумные высокочастотные;
• переключатели вакуумные высокочастотные;
• конденсаторы переменной емкости вакуумные.
Описание и назначение резисторов, выпускаемых НИИЭМП, приведены в таблице.
ПРОГРАММЫ ПЕРСПЕКТИВНОГО РАЗВИТИЯ ОАО "НИИЭМП"
И ЗАМЕЩЕНИЯ ИМПОРТА
В ОАО "НИИЭМП" разработаны программы перспективного развития предприятия. В частности, реализуются Стратегия развития института на 2016–2020 годы и программа развития основных направлений ЭКБ для ВВСТ до 2030 года. Эти документы, основанные на прогнозных показателях развития базисных направлений, предусматривают единую концепцию стратегических задач.
В рамках государственной программы "Развитие промышленности и повышение ее конкурентоспособности" от 15.04.2014 НИИЭМП – единственное в России предприятие – внедрило технологии и освоило производство:
• наборов резисторов мощностью до 600 Вт с предельным напряжением до 5000 В, которые заменят резисторы серии LPS фирмы Vishay (рис.1а, б);
• самовосстанавливающихся предохранителей Р1-200, которые заменят резисторы серии MF-S фирмы Bourns (рис.2а, б);
В список изделий, планируемых к разработке и освоению в серийном производстве в 2016 году в рамках программы импортозамещения, входят:
• вакуумные высокочастотные переключатели для замены переключателей RF61–26S и выключатели для замены изделий RF5А-26S и RF6А-26S фирмы Jennings. Разрабатываются конструкция и технология изготовления вакуумных высокочастотных выключателей нормально замкнутого и нормально разомкнутого типов для напряжения до 5 кВ, тока до 2 А на частоте 30 МГц и переключателя для напряжения до 2,5 кВ и тока до 5 А на частоте 30 МГц;
• миниатюрные подстроечные резисторы для замены подстроечных резисторов 3296, 3266, 3224 фирмы Bourns;
• малогабаритные мощные проволочные резисторы для замены изделий серии AC фирмы Vishay. Будут разработаны и освоены в серийном производстве малогабаритные мощные цилиндрические проволочные резисторы с номинальным значением сопротивления от 0,1 Ом до 27 кОм, имеющие точностные и массогабаритные характеристики на уровне лучших мировых образцов и предназначенные для применения в цепях постоянного и переменного тока;
• малогабаритные мощные резисторы для замены изделий типов FPR2, FPS2 фирмы Powertron, типа LTO фирмы Vishay, типа RTO фирмы Bourns. Будут разработаны и освоены в серийном производстве малогабаритные мощные резисторы номинальной мощностью рассеяния 15–50 Вт, с допускаемым отклонением сопротивления от номинального значения до ± 0,1%;
• толстопленочные наборы резисторов в корпусах типа SIP и SOIC (рисунок) для замены изделий типов 4608Х, 4609Х, 4610Х, 4606Х, 4607Х, 4611Х фирмы Bourns. Разрабатываются технология и базовые конструкции серии толстопленочных наборов резисторов в корпусах типа SIP;
• серии самовосстанавливающихся предохранителей (СВП). Разрабатываемые изделия – полный функциональный и конструктивный аналог позисторов типа MF-R010ч090 фирмы Bourns и др.
Изделия, разрабатываемые в рамках программы импортозамещения, предназначены для замены аналогов зарубежных производителей. Реализация этих проектов позволит исключить применение импортных образцов, повысить технологическую независимость отечественной РЭА и ее точностные параметры.
Отзывы читателей
