«НМ-Тех» и ДГТУ разрабатывают уникальные матричные кристаллы для экстремальных условий
Микросхемы на их основе будут предназначены для работы в условиях высокой радиации, а также предельно высоких и низких температур. Партнерство объединит производственные мощности с передовыми научными компетенциями.
Соглашение о научно-техническом сотрудничестве стороны подписали на отраслевом форуме «Микроэлектроника 2026».
Его цель – создание замкнутого цикла разработки отечественной электронной компонентной базы. Инженеры ДГТУ будут проектировать топологии и аналоговые блоки, а «НМ-Тех» обеспечит их воплощение в кремнии.
Научно-исследовательская лаборатория проблем проектирования в экстремальной микроэлектронике была создана в ДГТУ по инициативе Института проблем проектирования в микроэлектронике РАН и университета еще в 2016 году, с тех пор коллектив планомерно накапливал новые познания и осваивал передовые подходы к созданию радиационно-стойких IP-модулей.
Архитектура базовых матричных кристаллов
Базовые матричные кристаллы (БМК) – это полупроводниковые заготовки с заранее сформированным массивом транзисторов и аналоговых элементов. Интеграция кристалла в готовую микросхему выполняется на финальном этапе при помощи создания металлических соединений между ячейками. Это позволяет выпускать полузаказные схемы под конкретные задачи заказчика.
Библиотека элементов современных аналоговых БМК содержит сотни комбинационных ячеек, сложнофункциональные блоки, интерфейсы и преобразователи сигналов. На основе одного кристалла инженеры реализуют многоканальные схемы аналого-цифрового преобразования или законченные модули сбора телеметрической информации от датчиков.
Использование полузаказных схем позволяет заместить существенную часть номенклатуры импортных микросхем. В 40% случаев для замены зарубежных компонентов достаточно разработать новую топологию соединений на отечественном кристалле.
Стойкость к радиации и экстремальным температурам
Матричные кристаллы должны гарантированно функционировать в условиях космического пространства, активных зон реакторов и агрессивных промышленных сред. Текущие технологии обеспечивают работоспособность изделий при температурах от минус 60 до плюс 125 градусов Цельсия и более.
Микросхемы обладают высокой стойкостью к накопленной дозе радиации и не отказывают даже при воздействии тяжелых заряженных частиц. Это делает их незаменимыми для систем управления и контроля на атомных электростанциях. Датчики и контроллеры на базе таких БМК смогут непрерывно отслеживать параметры оборудования в непосредственной близости от радиоактивных контуров.
Применение единой «зашивки» БМК вместо печатной платы с несколькими микросхемами повышает надежность модуля в несколько раз. Наработка на отказ для таких специализированных изделий достигает 200 тысяч часов, а снижение количества паяных соединений и межкомпонентных связей снижает риск внезапных поломок из-за вибраций и термических циклов.
Производственные мощности и сроки разработки
Компания «НМ-Тех» является резидентом особой экономической зоны «Технополис Москва» и реализует полный цикл создания интегральных микросхем. Предприятие изготавливает изделия по топологическим нормам 250, 180, 130 и 90 нанометров в чистом помещении класса ISO 6.
Производственные линии адаптированы для работы с пластинами диаметром 200 миллиметров. На одной полупроводниковой пластине могут одновременно располагаться до десяти различных проектов «зашивок». Это существенно снижает стоимость производства небольших партий микросхем, которые обычно и требуются для специализированной атомной и космической аппаратуры.
Сроки реализации проектов на основе аналоговых БМК составляют от трех до девяти месяцев. Это значительно быстрее, чем разработка полностью заказной микросхемы с нуля. Быстрый вывод изделий на производство позволяет предприятиям атомной отрасли оперативно закрывать потребности в аналоговых контроллерах и усилителях сигналов.
Ранее «НМ-Тех» подписал соглашение с МФТИ в рамках программы «Центр перспективной микроэлектроники». Интеграция промышленного производства и науки позволит сформировать устойчивый кадровый резерв для микроэлектронной отрасли и закладывает фундамент для технологического суверенитета в критически важных сегментах электроники.
