Термоустойчивая система металлизации ИС

Общая характеристика актуальности

по теме

«Термоустойчивая система металлизации ИС»

В настоящее время все большую значимость приобретает вопрос развития импортозамещения электронной компонентной базы (далее ЭКБ) авиакосмической промышленности (80% ЭКБ импортируется в Россию из-за рубежа). Вынужденное применение компонентов индустриального уровня качества ведет к неоправданному расширению номенклатуры и не удовлетворяет в полной мере требованиям по функциональности, надежности и радиационной стойкости.

Тематика ПНИЭР является актуальной и соответствует двум приоритетным направлениям развития науки, технологий и техники в Российской Федерации из перечня утверждённого Указом Президента РФ от июля 2011 г. N 899: «Информационно-телекоммуникационные системы», «Транспортные и космические системы», а также соответствует трём критическим технологиям Российской Федерации (утверждены тем же Указом): «Технологии информационных, управляющих, навигационных систем», «Технологии создания ракетно-космической и транспортной техники нового поколения» и «Технологии и программное обеспечение распределенных и высокопроизводительных вычислительных систем».

Технология позволит создавать изделия для энергетического сектора, добычи и переработки нефти и газа, химической промышленности в том числе встроенные датчики, способные измерять несколько физических величин, работающих в жестких условиях окружающей среды (до 225 °C) температура газа, расхода газа и жидкости, объемы потребления энергии и уменьшить количество выбросов отработанных газов в таких процессах, как горение в бытовых котлах, хранение и транспортировка нефти и газа, температуру и давление водяного пара. Наиболее ярким примером является то, что применение изделий высокотемпературной электроники позволит экономить не менее 15% потребления энергии в бытовых системах отопления.

В авиационной промышленности и ракетостроении температура окружающей среды около двигателя находится в диапазоне до 200 °С. При этом, охлаждение электроники увеличивает стоимость и вес самолета, и, что самое главное, выход из строя системы охлаждения может привести к выходу из строя электроники, контролирующей важнейшие системы. Применение в авиационной технике включает датчики расхода, температуры, уровня, давления, скорости, и т.д. для элементов контроля и управления двигательных систем.

Применение изделий в космосе включает высокоорбитальные космические аппараты, отсеки реактивных двигателей, полностью электрические спускаемые аппараты, спутниковые системы и другую космическую технику. Важно, что электроника, предназначенная для таких применений должна надежно функционировать без необходимости какой-либо термостабилизации. В настоящее время отечественных производителей сложно-функциональной высокотемпературной микроэлектроники нет.

Таким образом, разработка высокотемпературных схем обработки сигналов, интеллектуальных датчиков физических величин, драйверов, операционных усилителей, микропроцессоров, является крайне актуальной задачей микроэлектроники России.

Список литературы.

1 http://www.mayloon.com.hk/upload/AEC-Q200.pdf

2 Johnson R.W. et al. The changing automotive environment: high temperature electronics// Electronics Packaging Manufacturing, IEEE Transactions on. - 2004. - V.27 (3). - P. 164 – 176.

3 Shoucair F.S. Potential and problems of high temperature electronics and CMOS integrated circuits (25 – 250°C) / F.S. Shoucair // Microelectronics Journal. – 1991. – Vol. 22. - № 2. – P. 39 – 54.

4 https://solarsystem.nasa.gov/multimedia/downloads/EE-Report_FINAL.pdf

5 Mehdi A.E I. and Karimi K.J Brockschmidt. A Case for High Temperature Electronics for Aerospace // High Temperature Electronics Conference (HiTEC). – 2006.

–P.14-15

6 http://www.analog.com/ library/ analogdialogue/ archives/ 46-04/ high_temp_electronics.pdf

7 Wilde J. Hochtemperatur-Elektronik: Stand und Herausforderungen// Fachausschuß Aufbau- und Verbindungstechnik, Frankfurt am Main – 2002.  – P. 45.

8 Jean-Pierre Colinge. Silicon-on-insulator technology: Materials to VLSI, 3rd edition // Kluwer Academic Publishers, Boston. - 2004. – 366 p.

9 Flandre D., Nazarov A.N., and Hemment P.L.F. Science and technology of semiconductor-on-insulator structures and devices operating in a harsh environment // NATO science series  Series II, Mathematics, physics, and chemistry. - Kluwer Academic in cooperation with NATO Scientific Affairs Division, Dordrecht and London. - 2005.–423 p.

10 Randall K. Kirschman. High temperature electronics// IEEE Press. - 1998.–912 p.

11 Allibert F. et al. Transition from partial to full depletion in silicon-on-insulator transistors: Impact of channel length// Applied Physics Letters. - 2004. - V.84. - P. 1192 – 1194.

12 James B. Kuo and Ker-Wei Su. CMOS VLSI engineering: Silicon-on-insulator (SOI)// Kluwer Academic Publishers, Boston. - 1998.–422 p.