авторефераты диссертаций БЕСПЛАТНАЯ БИБЛИОТЕКА РОССИИ

КОНФЕРЕНЦИИ, КНИГИ, ПОСОБИЯ, НАУЧНЫЕ ИЗДАНИЯ

<< ГЛАВНАЯ
АГРОИНЖЕНЕРИЯ
АСТРОНОМИЯ
БЕЗОПАСНОСТЬ
БИОЛОГИЯ
ЗЕМЛЯ
ИНФОРМАТИКА
ИСКУССТВОВЕДЕНИЕ
ИСТОРИЯ
КУЛЬТУРОЛОГИЯ
МАШИНОСТРОЕНИЕ
МЕДИЦИНА
МЕТАЛЛУРГИЯ
МЕХАНИКА
ПЕДАГОГИКА
ПОЛИТИКА
ПРИБОРОСТРОЕНИЕ
ПРОДОВОЛЬСТВИЕ
ПСИХОЛОГИЯ
РАДИОТЕХНИКА
СЕЛЬСКОЕ ХОЗЯЙСТВО
СОЦИОЛОГИЯ
СТРОИТЕЛЬСТВО
ТЕХНИЧЕСКИЕ НАУКИ
ТРАНСПОРТ
ФАРМАЦЕВТИКА
ФИЗИКА
ФИЗИОЛОГИЯ
ФИЛОЛОГИЯ
ФИЛОСОФИЯ
ХИМИЯ
ЭКОНОМИКА
ЭЛЕКТРОТЕХНИКА
ЭНЕРГЕТИКА
ЮРИСПРУДЕНЦИЯ
ЯЗЫКОЗНАНИЕ
РАЗНОЕ
КОНТАКТЫ


Pages:     | 1 |   ...   | 10 | 11 || 13 | 14 |   ...   | 18 |

«Стратегия выбора 50 лет Киевскому НИИ Микроприборов (1962 - 2012) Киев - 2012 Стратегия выбора 50 лет Киевскому ...»

-- [ Страница 12 ] --

2) линий задержки, нерекурсивных и рекурсивных фильтров на приборах с переносом зарядов (ППЗ) или на приборах с зарядовой связью (ПЗС).

Исследование и разработка полупроводниковых ВЧ и сверхвысокочастотных (СВЧ) ИС была продолжена после 2004 года.

Дискретно-аналоговые полупроводниковые ИС Первые теоретические и экспериментальные исследования переключаемых конденсаторных цепей (ПКЦ) и фильтров (ПКФ) были проведены у нас в 1971- годах. В марте 1973 была выполнена поисковая НИР «Исследование цифровых динамических фильтров на МОП - транзисторах на основе аналоговых методов обработки сигнала», шифр «Каркас». В НИР изложены основные принципы построения ПКЦ и ПКФ, а также линий задержки и фильтров на основе «пожарных цепочек» (bucket brigade) и приборов с зарядовой связью (ПЗС). В НИР «Каркас»

была разработана, изготовлена по МОП технологии с Al затвором и исследована тестовая ИС ДФ1 с первыми полупроводниковыми ПКФ. В 1974 году в ж. Изв.

Вузов СССР, Радиоэлектроника, т. XVII, № 9 была опубликована статья Попова В.П.

«Коммутируемые емкостные фильтры», в которой впервые была изложена теория анализа ПКЦ на основе Z-преобразования и показаны «широкие перспективы разработки полупроводниковых МОП-фильтров с разнообразными характеристиками».

В 1974-76 годах был опубликован еще ряд наших статей на тему ПКЦ, ПКФ, нерекурсивных и рекурсивных фильтров на ПЗС, поданы заявки на изобретения и получены авторские свидетельства.

Первые зарубежные статьи на тему ПКФ (SCF) были опубликованы в декабре 1977 года в журнале «IEEE J. Solid State Circuits» специалистами Калифорнийского университета, Беркли, и университета в Оттаве, Канада (M.A. Copeland, B.J. Hostiska и др.).

В хронологическом перечне публикаций J. Vandewalle по SCN, SCF, приведенном ниже, и в некоторых других работах приведены ссылки на указанную выше статью 1974 года, что подтверждает наш приоритет в данной области.

Настоящий шквал публикаций по тематике SCN, SCF за рубежом начался после 1977 года (более 440 работ до 1981 года), когда «идея была вброшена в массы». Сейчас общее количество работ по этой тематике значительно превышает 1000. SCN, SCF нашли массовое применение в полупроводниковых КМОП ИС в качестве фильтров, АЦП, ЦАП и других устройств.

К сожалению, мы не выдержали конкуренции с нашими зарубежными коллегами по вполне понятным причинам: а) несоизмеримые финансовые, технологические и кадровые ресурсы, б) информационная изоляция, отсутствие общения с зарубежными коллегами на конференциях и возможности публикаций в зарубежных журналах.

Одной из причин было раздвоение направления исследований и разработок дискретно-аналоговых ИС между ПКЦ и ПЗС при ограниченном количестве разработчиков. В результате выполнения НИОКР «Каркас-1», «Каркас-2» в 1975- годах были разработаны ПЗС микросхемы линий задержки и фильтров серии (528БР1, 528ФВ1), которые выпускались серийно, но не оказали заметного влияния на разработку аппаратуры. В 1982-85 годах по заказу КБ-1, г., Москва, были выполнены НИОКР «Камертон-1,2» с разработкой СБИС трансверсальных фильтров на ПЗС с разрезными электродами Н1111ФП1 в металло - керамическом 28 выводном корпусе. СБИС предназначалась для использования в анализаторах спектра.

Однако настоящий успех ПЗС имели при разработке БИС для считывания сигналов в линейных и матричных фотоприемниках, но это направление отсутствовало в КНИИМП. Сейчас ПЗС матрицы производятся миллионными тиражами для цифровых фотоаппаратов.

Рекурсивный фильтр 528ФВ1 на основе многовходовой ПЗС линии задержки был предназначен для селекции движущихся целей (СДЦ) в приемниках РЛС. В его основе была новая идея, защищенная авторским свидетельством. НИИ приборостроения г. Жуковский, РФ, успешно использовал (НИИП), модернизированную микросхему 528ФВ1 в приемнике РЛС (автор - А. Никуленко) для реализации СДЦ приемника с высоким динамическим диапазоном. Была изготовлена большая партия микросхем для поставок НИИП, но наступил 1991 год, последовал развал СССР с созданием искусственных барьеров между Украиной и Россией и данный проект не был доведен до конца.

В 1974-81 годах были продолжены работы по разработке теоретического метода анализа ПКЦ, ПКФ на основе на Z-преобразования. В наиболее полной форме метод анализа активных ПКФ представлен в статье В.П. Попова «Матричный метод анализа динамических емкостных цепей», Изв. Вузов СССР, Радиоэлектроника, т. XXIV, № 1, 1981 и других более ранних публикациях.

Аннотация к этой статье в англоязычной версии журнала приведена ниже.

На рис. 2 приведен пример анализируемого звена активного ПКФ 2-го порядка из указанной статьи.

Рис. 2 Звено активного ПКФ 2-го порядка На основе теоретического метода анализа ПКЦ, ПКФ, по нашему заданию, отделом Таборного В. в группе Черного В. в 1974-76 годах была разработаны программы DINCAP-2M и более поздняя версия «АСПЕКТ» (автор – Гуренко В.Н.), ориентированные на ЭВМ «БЭСМ-6». В 80-х годах этим же автором с участием Иванисова Л.Т. была разработана программа SYNFIL для персональных компьютеров. В последней программе был предусмотрен полный цикл разработки электрической схемы ПКФ: а) синтез передаточных функций в Z-области, б) реализация электрической схемы, в) анализ частотных, фазовых и переходных характеристик. Эти программы использовались при разработках всех ПКФ серий 1111, 1146 и показали высокую эффективность, практически полное соответствие расчетных и экспериментальных характеристик и малое время расчетов. Гуренко В.Н. и Иванисов Л.Т. защитили кандидатские диссертации по тематике ПКФ соответственно в 1984 г. и в 1988 г.

В 1979- 1988 годах в тесном сотрудничестве и по заказу НИИП, г. Жуковский, были разработаны и серийно производились БИС ПКФ 1111ФН1, Н1111ФН2, Н1146ФН2 (НИОКР Ключ, Ключ-1 – Ключ-6), в основном предназначенные для применения в специальной аппаратуре для спектрального анализа сигналов. Данные БИС могли быть также использованы как ФНЧ с граничными частотами до 20 кГц (ФН11М до 300 кГц) и в обычной аппаратуре.

Наиболее эффективным и естественным было применение ПКФ в ИКМ (Импульсно-Кодовая Модуляция) аппаратуре связи. Исследование и разработка БИС ИКМ фильтров, кодеков и совмещенных фильтров/кодеков (кофидеков) проводилась с 1983 года до начала 90-х годов в НИР «Крокет» (1984г) и ОКР «Крокет-1» (1986г», «Крокет-2» (1989г), «Крокет-6», «Крокет-11). БИС фильтров КР1146ФП1, КР1146ФП2, КС1146ФП2, кофидеков КР(КС)1146ПП2, КР1146ПП67 были спроектированы по 3-4 мкм КМОП технологии и производились на заводе «Квазар»

для предприятий Украины, России, Белоруссии и других республик СССР.

Наибольший объем производства (сотни тысяч комплектов) был у пары КР1146ФП2, КР1146ПП1. Сборка и поставки этих БИС продолжались и после остановки кристального производства завода «Квазар» за счет сэкономленного запаса кристаллов при искусственно заниженном проценте выхода годных. Естественно, разработчики БИС не получили ни копейки из причитающегося гонорара, хотя нами предпринимались попытки установить цивилизованные отношения.

Позднее, после остановки кристального производства завода «Квазар», в конце 90-х и в 2000-ные годы производство этих и других БИС, представленных в таблице 1, проводилось на опытном производстве КБ «Белмикросистемы» НПО «Интеграл», г. Минск, Беларусь. Потребность в БИС для ИКМ аппаратуры в СНГ сохранялась до тех пор, пока не начались массовые поставки в СНГ аналогичных БИС зарубежных фирм по демпинговым ценам (табл. 1).

Таблица Обозначение Функциональное назначение Аналог, страна Корпус БИС КР1146ФП2 Фильтры передачи и приема TP3040, National Sem. 16 КС1146ФП2 речевых сигналов электронных США выводный АТС с ИКМ DIP КР1146ПП1 ИКМ кодек с компандированием ТР5156, National Sem. 16 КС1146ПП1 по А-закону для электронных США выводный АТС DIP КР1146ПП2 ИКМ кофидек с ETC-5057, Thomson;

16 КС1146ПП2 компандированием по А-закону TP3057, National Sem.;

выводный для электронных АТС MC145557, Motorola DIP КР1146ПП67 ИКМ кофидек с ETC-5067, Thomson;

20 компандированием по А-закону TP3067, National Sem.;

выводный для электронных АТС MC145567, Motorola DIP КР1146ПП3 Адаптивный дельта-кодек/фильтр CML, 20 или 24 FX609, для систем радиосвязи, скорость Великобритания выводный передачи данных 8/16/32/64 DIP кбит/c КР1146ПП5 Адаптивный дельта-кодек/фильтр Без аналога 28 КР1146ПП51 для цифрового телефонного выводный КР1146ПП52 аппарата и АТС С-32, (32 и 64 DIP;

КА1146ПП53 кбит/с) SOIC КА1146ПП54 SOIC КР1146ФП4 Шифратор (скремблер) речевых FX224/234, CML, 24 сигналов для систем радио- или Великобритания выводный телефонной связи DIP Все БИС таблицы 1 в своей основе содержат ПКФ 3-6-го порядков, а кодеры/декодеры – АЦП/ЦАП с применением ПКЦ. По способу обработки сигналов они являются дискретно-аналоговыми, но так как содержат больное число цифровых узлов (регистры сдвига, формирователи тактовых импульсов и др.), то их, как и большинство современных БИС, можно назвать аналого-цифровыми. Наши БИС были спроектированы с применением оригинальных схемотехнических и топологических решений без прямого копирования зарубежных аналогов. К чему приводит копирование такого класса БИС показал опыт НПО «Интеграл», г. Минск, по разработке собственного кофидека. В течение нескольких лет предпринимались попытки воспроизвести БИС MC145557, ф. Моторола, (табл. 1) с многочисленными доработками схемы и топологии. Только после многих лет работы с большими финансовыми затратами, был накоплен опыт проектирования и получен положительный результат.

Наиболее массовое производство и применение получила серия БИС адаптивных дельта - кодеков/фильтров для цифрового телефонного аппарата (ЦТА) и АТС телефонной системы связи С-32 (табл. 1), которая была развернута во многих городах Украины. БИС данной серии были произведены общим тиражом не менее 150 тыс. штук. Разработкой и изготовлением АТС и ЦТА системы С-32 с применением БИС дельта - кодеков/фильтров занимались Днепропетровский машиностроительный завод (ДМЗ) и АО «Мител».

Успешное проектирование и производство аналоговых и дискретно аналоговых БИС стало возможным благодаря тесному взаимодействию инженеров разработчиков - схемотехников, технологов, топологов. Разработка электрических схем, проведение расчетов, разработка технической документации, испытания экспериментальных и опытных образцов, в том числе и длительные испытания на безотказность и специальные воздействия, - это далеко не полный перечень работ, который обеспечивали схемотехники. В нашем коллективе основные из них:

Иванисов Л.Т., Тимошенко Н.А., Нескей Н.В., Павлов Л.Н., Карпенко Ю.И., Ткаченко А.Н. и другие. Административное руководство работами осуществлял Рыжов В.А. Разработку технологии и технологическое сопровождение на производстве в разное время вели Писаренко Л.А., Слободянюк Г.А., Чернецкая Г.И.

и другие. Топологические разработки выполнялись коллективом под руководством Шельпука Г.Д. с участием Назарука В.А. Вирозуб Т.М., Поповой Т.Д., Бевзюк Т.П. и других.

Следует отметить, что КНИИМП был ведущим предприятием в СССР по аналоговым и дискретно-аналоговым БИС, что естественно приводило к многочисленным кооперативным связям с предприятиями РФ, по заказам которых выполнялось большинство разработок аналоговых БИС. К сожалению, это сотрудничество было нарушено в 1991 году после распада СССР. Попытка продолжить сотрудничество была предпринята в 2004-2005 годах, когда по заказу АО «Микрон», г. Зеленоград, РФ, была проведена разработка БИС широкополосного усилителя с регулируемым коэффициентом усиления (аналог БИС AD600 фирмы Analog Devices). Данная БИС была выполнена на биполярных транзисторах (статья В.П. Попова и др. в ж. «Технология и конструирование в электронной аппаратуре», 2005, № 5).

В настоящих условиях продолжение работ возможно было бы после создания совместных программ разработки электронной компонентной базы (ЭКБ) на основе современных технологий. Необходимым условием для этого должно быть создание дизайн - центра, обеспеченного современной компьютерной техникой, программами и специалистами.

5. Приборы с зарядовой связью в Киевском НИИ микроприборов В.П.Рева После открытия принципа работы приборов с зарядовой связью - ПЗС в году американцами Бойлем и Смитом (нобелевские лауреаты 2009 года за это открытие), руководство НИИМП приняло решение создать новое подразделение исследовательскую лабораторию в рамках отдела 210. Возглавил эту лабораторию приглашенный из Института Физики полупроводников кандидат физико математических наук Фролов Олег Сергеевич. Направлениями ее работы были не только ПЗС, но и технологические проблемы создания новых ИС, физические исследования ИС, разработка методик измерений ИС в процессе технологического производства, проблемы надежности и защиты ИС от статического электричества. В течение 1971 года усилиями О.С. Фролова лаборатория была укомплектована. На ведущие роли (ведущими инженерами) были приглашены молодые (30-летние), но уже себя зарекомендовавшие специалисты. Направление ПЗС возглавил Юрий Петрович Деркач, вернувшийся из вынужденной 2-х годичной офицерской службы в рядах доблестных войск ПВО на западной границе СССР. Он ранее работал в институте и участвовал в разработке конструкции и технологии изготовления первых в СССР МДП-транзисторов вместе с начальником отдела 210 Петиным Ю.А.

Технологическое направление возглавил Юрий Павлович Медведев, пришедший из Института Физики полупроводников, физическое – Юрий Михайлович Ширшов, кандидат физико-математических наук, также пришедший из Института Физики полупроводников. В группы к этим специалистам были отобраны в Москве, Киеве, Львове, Черновцах и других городах СССР студенты, показывавшие высокие результаты в учении. К этому отбору много усилий приложил В.Е.Устилко, командированный для этого в Вузы.

В группу ПЗС попали Рева Владимир, из Львовского политехнического, Панасюк Лина из Киевского Университета, Копыл Петр из института гражданской авиации и в 1972 году Торчинский Александр из МФТИ. Группа в течение короткого времени достигла весомых результатов в разработке ПЗС. Несмотря на значительное противодействие министерства, дававшего иногда явно не выполняемые задачи, были получены первые в СССР сдвиговые ПЗС регистры, работавшие на очень высокой по тем временам частоте 5 МГЦ. Это было достигнуто благодаря двум идеям Ю.П.Деркача – применением легирования зазоров между электродами ПЗС и биполярного транзистора в МДП технологии. Второе было, по сути, зачатком БиКМОП технологии.

При реорганизации отдела 210 в 1974 году на базе лаборатории О.С.Фролова, групп Ю.П.Медведева и Ю.М.Ширшова был создан физико-технологический отдел (№290). Отдел возглавил В.Т.Атаманенко, работавший до этого начальником лаборатории в отделе технологии тонких пленок (начальник отдела В.П.Белевский).

В составе отдела была создана дизайнерская лаборатория №294 на основе группы Ю.П.Деркача. Лаборатория занималась всем спектром приборов ПЗС, однако решениями министерства тематика была ограничена цифровыми и аналоговыми ПЗС, хотя к этому времени Торчинским была уже спроектирована и получена фотострочка с очень хорошей чувствительностью, которая могла бы послужить основой всех современных сканеров. Но - увы… Разработка аналоговых ПЗС интегральных схем специального назначения была поручена группе в составе лаборатории, возглавляемой В.А.Рыжовым. В этой группе основными разработчиками были В.П.Попов и Н.А.Тимошенко. Лаборатория 293 разработала и внедрила в серийное производство первую в СССР ПЗС схему - последовательный сдвиговый регистр К505ИР3 формата 2х128.

В созданном формате физико-технологический отдел просуществовал недолго.

В 1977 году неугодный В.Т.Атаманенко (бывший членом парткома объединения и часто высказывавший свое, а не нужное мнение) был освобожден от должности, отдел стал чисто технологическим, хотя и под задачи ПЗС. Лаборатория Ю.П.Деркача (без группы В.А.Рыжова, переведенной в отдел аналоговых схем) была передана в отдел 280, возглавляемый В.П.Сидоренко.

Лаборатория продолжала развивать ПЗС - направление. Деркачом, Ревой, Торчинским, Копылом было получено более 50 авторских свидетельств на изобретения в области ПЗС. Александром Торчинским, с привлечением В.Ревы, была разработана ПЗС-ИС для часов на основе ПЗС ячеек и динамической десятичной логики. Схема под названием ЧБ1 имела бешеную популярность, часы на ее основе делал весь СССР, а рижская «Альфа» в 1980 году сделала на ее основе бытовые часы с будильником, которые выпускались миллионными тиражами и были настолько популярны, что выпускались до 2000 года. Однако в основном направлении - цифровых ПЗС схемах, коллектив потерпел неудачу со 16кбитной схемой последовательной ПЗС памяти.

Нужно отметить, что из-за медленного повышения уровня технологии, в первую очередь уровня вакуумной гигиены производства, и с опозданием во внедрении проекционной литографии, все глобальные проекты КНИИМП 80-го года - 16 кбитные цифровые схемы - не пошли в производство. В связи с этим данное направление и, касательно остальные лаборатории 284, были практически прикрыты.

Направление разработок ПЗС для товаров широкого потребления, активно пропагандируемое Торчинским и Ревой, не встречало поддержки у начальника отдела 280 В.П.Сидоренко, поскольку отдел был ориентирован на разработку БИС запомиающих устройств. Руководство отдела решило перепрофилировать направление деятельности лаборатории. У ведущего состава это не встретило поддержки. Ю.П.Деркач уволился и перешел в институт ядерных исследований, а оставшийся коллектив приложил все усилия для перехода в отдел 180, возглавляемый Гарри Павловичем Апреленко.

В то время этот отдел в основном занимался проектированием аналоговых ИС для магнитофонов. Об отделе 180 и его разработках вспоминают начальник отдела П.А.Копыл и один из ведущих специалистов, ветеран института Станиславский А.С.:

«Начало истории отдела 180 уходит в 1962 год - год создания КБ-3 и связана с именами начальника отдела 11 – Кибальчич В.И., начальник лаборатории 111- Апреленко Г.П.(на предприятии работал с 15.12.1962г.). Автор этих воспоминаний – из первой сотни сотрудников КБ (с августа 1963 г.). Вместе с Яровым С.И., Хцынским Н.И., Зеленевской Е.А. (с 10.09.1963г.), Пасековым Л.П., Цыбизовым В.В.(с марта 1963г.). и др. мы разрабатывали архитектуру, схемотехнических решений цифровых ГИС (будущая серия 211) в рамках НИР « Исследования возможности создания элементов, узлов унифицированного синхронизатора РЛС в микроминиатюрном исполнении», шифр «Прожектор» (главный конструктор Яровой С.И.- на предприятии работал с января 1963г.) и специализированных ГИС (серия 212): видеоусилитель, триггера пересчетные со схемой управления подачи питания на передающее устройство, кодирующее устройство.

В 1964-1965г.г. с использованием ГИС серии 211 (известная серия микросхем «Пенал») был разработан и изготовлен многофункциональный малогабаритный генератор сигналов (Главный конструктор Яровой С.И.). Это была первая разработка аппаратуры с приемкой заказчика.

В 1964-1965г.г. ГИС серии 212 применялись в разработках и изготовлении изделий для военной техники: микроминиатюрный радиолокационный маяк – ответчик (РЛМО) РМ- (главный конструктор - Апреленко Г.П.), предназначенный для комплектации индивидуальных средств для спасения терпящих бедствие экипажей индивидуальные надувные жилеты, надувные плоты) и маяка-ответчика, который был предназначен для обозначения местонахождения гидроакустических буев.

Серийное производство изделия РМ-4 было освоено на заводе «Коммунист», г.Киев.

Ответственным по внедрению в серийное производство был Тен Б.Д. (на предприятии работал с мая 1965г.), В марте 1968г. была создана лаборатория 80, позже отдел 80 (начальник отдела Апреленко Г.П.), а с июня 1969г. - отдел 180.

После перевода ГИС на бескорпусные кремниевые транзисторы серия 212 была дополнена ГИС декодирующего устройства и стала именоваться – серия 213. На базе этой серии в 1966 –1968 годах были разработаны маяки - ответчики РМ-5М (главный конструктор – Апреленко Г.П.), «Просека» (главный конструктор – Ляшенко В.И.- на предприятии работал с января 1964г.). РЛМО РМ-5М был предназначен для обозначения точек на местности при десантировании. РЛМО РМ-4, РМ-5М заменили ранее находившиеся на вооружении маяки - ответчики на «пальчиковых» лампах.

В этих разработках принимали активное участие Василенко И.Я. – разработка и изготовление антенных систем (на предприятии работал с октября 1964г.), Цыбизов В.В., Терентьев В.И. (на предприятии работал с 1963г.), Волков А.Б.(на предприятии работал с августа 1966г.), Черниченко А.В.(на предприятии работал с июня 1966г.).

Серийное производство изделия РМ-5М было освоено на радиозаводе г. Казань.

Ответственный по внедрению в серийное производство - Станиславский А.С.

В 1978-1982 годы в развитие этих работ были проведены новые разработки с широким применением цифровых и аналоговых ИС (собственные разработки) под руководством Ляшенко В.И., Шумихина Г.Д.

В разработке изделий на новой элементной базе активное участие принимали:

Василенко И.Я., Передерий Л.В., Волков А.Б., Черниченко А.В.

Кроме разработок аппаратуры спецназначения и интегральных схем для нее в отделе 180, проводились разработки интегральных схем для бытовой радио- видео техники. Был разработан большой набор биполярных ИС для радиоприемников, магнитофонов, видеомагнитофонов, видеокамер под общим шифром разработок «Кубок» (главные конструктора – Рыбалко А.И., Андрианов В.В., Павук В.И., Василенко И.Я.) Для применения в микрокалькуляторах была разработана бескорпусная БИС (зам. по схемотехнике Станиславский) управления строкой точечных нагревателей для термопечатающей головки (БИС КБ1070ИК1-4) (Би-КМОП - технология)».

В 1980 году лаборатория 284 перешла в отдел 180. Возглавил ее Петр Антонович Копыл, который после смерти Апреленко в 1987 году стал начальником 180 отдела, передав бразды правления лабораторией Реве В.П. Основное задекларированное направление лаборатории – разработка микросхем для товаров народного потребления, но в идеологическом плане коллектив продолжал развивать ПЗС направление. Торчинским и Ревой в 82-84 году была разработана новая оригинальная схема – программируемый таймер 1016ВИ1. Используя ряд оригинальных решений, как в архитектуре, так и в элементной базе (ПЗС запоминающие элементы и динамическую 3-х фазную логику) им удалось в рамках 4-х микронной р-канальной технологии с алюминиевым затвором получить схему с параметрами, которые и до сих пор с трудом реализуются на схемах, изготовленных по субмикронным технологиям.

В период с 80 по 94 год были разработаны целый ряд ИС на ПЗС для бытовой техники – кроме упомянутого таймера новая часовая ИС -5607 ВИ, схема управления индикатором уровня магнитофона, имевшая встроенный АЦП на ПЗС, линия задержки аудиосигналов для реверберации. В 80 годах усилил лабораторию Валерий Иванович Осипенко, который занялся проектированием заказных КМОП схем. Он спроектировал четырехразрядный десятичный счетчик с выводом информации на ЖК-дисплей, ИС для детской игрушки – пианино, на ее основе музыкальный кристалл для открыток. В 87 году вернулся в отдел Ю.П.Деркач, приведший с собой Сергея Коринца. Они занялись разработкой аналоговых линий задержки на ПЗС для телевизионных применений.

В 90-х годах спроектированный на их основе Сергеем Карнаушенко субмодуль блока цветности, позволявший принимать сигналы как PAL так SEKAM, был хитом у радиолюбителей, оснащавшими этим сублоком все советские телевизоры. За эти разработки многим сотрудникам института удалось по половинным ценам купить на Киевском радиозаводе телевизоры «Славутич». Некоторые из них до сих пор работают в квартирах и на дачах сотрудников. Блок цветности продемонстрированный в 1996 Карнаушенко и Деркачем в Южной Корее на фирме Gold Star (теперешней LG) произвел огромный фурор, но на несколько лет запоздал.

Специалисты LG оценили великолепную картинку, получаемую с помощью блока, но весь мир уже переходил на цифровое телевиденье.

С развалом СССР промышленность остановилась, рынок оказался забитым дешевой и плохой китайской электроникой, спрос на отечественные микросхемы и на их разработку упал. В 92-94 годах ведущие специалисты НИИМП, что бы прокормить семьи разбежались кто куда. Многих переманил Квазар-микро (А.Торчинского), многих Тесис-микроприбор (В.Осипенко), П.Копыл ушел в политику. В 95 году уже приватизированный завод Квазар отключил тепло и электроэнергию от помещений института, а в 96 году остановил интегральное производство, обозначив полную незаинтересованность в развитии микроэлектроники.

От отдела 180 осталась небольшая группа людей. Лаборатория 184 95-96 годы пережила на площадях завода, благодаря заводскому заказу на разработку аналога часовой корейской микросхемы, а в середине 1996 года перебралась в составе 4-х человек (В.Рева, Ю.Деркач, С.Коринец, Л.Писаренко) в институт полупроводников, заинтересовавшийся разработками ПЗС приборов для инфракрасной техники. Эта группа выполнила китайский заказ по разработке ПЗС схем считывания для ИК фотоприемников и вместе с сотрудниками ИФП создала новое направление в Украине – многоэлементные фотоприемники ИК диапазона на основе кремниевых схем считывания и КРТ фотодиодов.

До 2000 года было выполнено несколько китайских контрактов, которые позволили, по сути, выжить коллективу и создать конкурентно способную продукцию. На это обратило внимание и министерство обороны, но, к сожалению, на корокое время и недостаточно финансируя. Но все- таки это позволило привлечь к работе новых - старых работников отдела (в частности А.Станиславского), обновить материальную базу, заинтересовать министерство образования и науки и даже помогло пробить целевую программу развития микроэлектроники в Украине.

6. Аппаратура и микрокалькуляторы В.А.Саватьев Изделие «Вега»

В изделие “Вега” были вложены все достижения КНИИМП.

Во-первых, вся электронная часть прибора была выполнена на микросхемах в корпусе “Пенал“. Во-вторых, впервые нам удалось продемонстрировать преимущества корпуса при компоновке столь специфичного прибора.

Дело в том, что к прибору предъявлялись очень жесткие требования по устойчивости к воздействиям факторов окружающей среды. Эти требования превышали первую группу требований к авиационной аппаратуре. Кроме того, была исключена возможность не только обдува, но конвективного отвода выделяемого прибором тепла.

- электронная часть прибора располагалась на двух платах, которые при сборке в блок обеспечивали взаимное размещение микросхем в корпусе “Пенал“ в зазорах между линейками микросхем;

- для обеспечения вибро - и удароустойчивости изготавливался вкладыш из пенопласта, в котором при прессовке создавались отверстия под микросхемы обеих плат;

- для обеспечения теплоотвода кондуктивным способом к пенопластовому вкладышу при прессовке добавлялся металлический наполнитель;

- платы между собой соединялись гибким плетеным кабелем, а на внешние разъемы заплетались отдельные кабель с одной платы и три с другой;

- окончательная сборка прибора заключалась в установке и креплении на винты одной платы через одну боковую крышку, а затем установка второй платы микросхемами в отверстия вкладыша и крепления винтами через вторую боковую крышку. Крепления внешних разъемов осуществлялось с помощью винтов.

Электронный блок изделия «Вега»

Такая конструкция изделия позволила применить для разводки двухсторонние стеклотекстолитовые платы с шириной проводников более 0,5 мм., обеспечить простую сборку изделия и высокую технологичность изделия. Разработка изделия Вега была проведена Толмачевым А.Ф., Ефименко Г.Е. и Остринской В.В.

Очень жаль, что изделие было сделано в единственном экземпляре для исследовательского модуля Венера. Отрадно, что изделие выполнило поставленные перед ним задачи.

Радиолокационный маяк РМ- В 1964 году были начаты работы по разработке конструкций гибридно пленочных интегральных схем, радиолокационного маяка “Эхо1” и измерительного прибора “Прожектор”.

Радиолокационный маяк, разрабатывавшийся по ОКР “Зхо1“ (главный конструктор Апреленко Г.П., зам.главного Мартынюк, а затем Пономарев Н.П.) был предназначен как спасательный маяк для экипажей летательных аппаратов.

Естественно, что требования к конструкции изделия “Эхо1“ выдвигались самые жесткие, что наложило отпечаток на конструктивное исполнение.

Корпус прибора выполнен как цельнотянутая коробка из алюминия, полученная методом глубокой вытяжки. Поскольку соотношения толшины H (W:H:L) к длине L коробки было нарушением технологических норм вытяжки, то в местах переходов днища к боковым стенкам допускалась пайка (сварка) мест «свищей». Для придания жесткости боковым граням коробки после вытяжки на них наносились продольные пуклевки.

Вся электронная часть монтировалась на одной плате, которая являлась основным конструктивным элементом сборки. Собственно плата крепилась на кронштейнах лицевой панели и при окончательной сборке свободным концом входила в лепестковые держатели, закрепленные в коробке, что и обеспечивало ее устойчивость при воздействии ударов и вибраций.

Герметичность конструкции обеспечивалась резиновым уплотнителем между лицевой панелью и коробкой, который размещался в круговом пазу лицевой панели.

Блок питания и антенна располагались в отдельном конструктивном блоке и соединялись с основным электронным блоком с помощью двух гибких кабелей.

Антенна представляла собой пружинную стальную ленту, которая в нерабочем положении скручивалась в катушку.

Большая часть электронной схемы была выполнена в трех гибридно-пленочных микросхемах.

Экран микросхемы пенального типа также выполнялся глубокой вытяжкой из качественной стали и после механической и химической очисток анодировался для обеспечения устойчивости к воздействиям факторов окружающей среды;

Основание, которое представляло собой коробку из термопластичного материала АГ4В с запрессованными в нее внешними выводами и резьбовыми втулками крепления, соединялось с лицевой панелью из тонколистовой стали с пуклевками под выводы и втулки с помощью заливки низкотемпературным стеклом.

Основным конструктивным элементом являлась ситаловая подложка, на которую наносились слои тонкопленочной части схемы с сопротивлениями и емкостями. Перед нанесением пассивной части в ситаловой подложке ультразвуковым методом сверлились отверстия для последующей установки корпусных транзисторов типа ГТ-310 и части конденсаторов, которые по технологическим ограничениям не могли быть выполнены в пленочном исполнении.

После первичного контроля работоспособности подложка устанавливалась в.

основание и внешние выводы припаивались к контактным площадкам подложки с помощью золотых перемычек.

Очередной контроль работоспособности первичной сборки отбраковывал сборки микросхем и после этого проводилась окончательная сборка - заливка основания компаундом со стороны навесного монтажа, установка сборки в экран и герметизация сборки пайкой экрана с основанием.

Для крепления микросхемы на плате в конструкции основания запрессовывались две резьбовые набки, которые проходили в отверстия платы и затем притягивались винтами к плате.

Нам с главным конструктором удалось отстоять идею принадлежности микросхем к общему ТУ на изделие и объявить микросхемы узлами, но выпустить отдельные карты проверки узлов представитель заказчика нас заставил. Идея отдельных узлов всей электронной схемы изделия позволила добиться от заказчика согласия на ремонт узлов после первоначальной сборки, что значительно повысило процент выхода годных изделий.

Изделие получило наименование РМ4, было освоено на серийном заводе “Коммунист“ (сегодняшний “Радар“) г.Киев и выпускалось вплоть до 1992 год.

Изделие РМ-4 на натурных испытаниях Разработчики конструкции: Пономарев Н.П., Ефименко Г.Е., Потийчук А.Н. и Остринская В.В.

Модифицированный вариант радиолокационного маяка был создан в ОКР «Эхо 2» и внедрен в серийное производство как изделие РМ-5 на предприятии в г. Казани.

В последующие 1968-1972 годы велась разработка изделий по темам «Прогалина» и «Просека», где для увеличения механической прочности узлов была отработана технология их заливки пенопластом. Изделия также были внедрены в серийное производство, а на заводе «Радиоизмеритель» их выпуск осуществлялся по 1992 год.

Измерительный прибор В качестве элементной базы для измерительного прибора по теме “Прожектор” были разработаны гибридно-пленочные микросхемы типа “А”. Разработку провела лаборатория №31 молодого специалиста Цымбалиста Ю.И. Можно смело утверждать, что все детали для этой микросхемы изготавливались «на колене»;

- отверстия в подложке для крепления выводов корпусных транзисторов первых образцов сверлились на обычном сверлильном станке;

- пассивная часть интегральной схемы напылялась на подложку в подколпачных устройствах собственного изготовления;

- внешние выводы вырубались из обычной медной проволоки и присоединялись к подложке с пассивной частью с помощью обычного паяльника.

Но невозможно переоценить того опыта, который приобрели схемотехники, технологи и конструктора в результате проведения этой опытно-конструкторской работы.

- в результате приемо-сдаточных испытаний были проверены и получили подтверждение правильность выбора основных материалов для пассивной части микросхемы;

- отработана методика и технологический процесс ультразвуковой прошивки отверстий в керамических и стеклянных подложках;

- химические процессы очистки подложки перед напылением;

- технология напыления резисторов и емкостей;

- методы герметизации гибридно-пленочных схем в металлополимерных корпусах.

Измерительный прибор «Прожектор»

Бортовой навигационный вычислительный комплекс В рамках ОКР «Маневр» (главный конструктор А.А.Мартынюк) были проведены работы по разработке конструкции бортового вычислительного комплекса автоматической посадки истребителя МИГ25.

К конструкции вычислителя предъявлялись исключительно жесткие требования по весогабаритным размерам, ограниченности воздуха для обдувки и, естественно, высокими требованиями к устойчивости к механическим и климатическим воздействиям. Достаточно сказать, что на чертеже общего вида прибора было 19 (девятнадцать) согласующих подписей соисполнителей бортовой аппаратуры истребителя МИГ25. Разработка компоновки и прорисовка этого общего вида запомнилась мне на всю жизнь.

Бортовой вычислительный комплекс «Маневр ВК»

Во-первых, именно мне пришлось в течение двух недель не выходить из-за кульмана, чтобы разработать компоновку изделия, поскольку заместитель главного конструктора Руденко после месяца работы над компоновкой комплекса заявил, что в полуторных аринговских габаритах невозможно разместить электронную часть, а начальник лаборатории пытался его поддержать. Для того, чтобы выкроить эти две недели мне пришлось оформить приказ о моем временном освобождении от должности начальника конструкторского отдела, поскольку в течение предыдущего месяца вся лаборатория ожидала от заместителя главного конструктора задания на разработку конструкции узлов вычислителя и ничего не делала. Сроки этапа ОКР были сорваны.

Во-вторых, из-за задержки освоения многослойного печатного монтажа во ВНИИРА нам не удалось выйти на технический проект с опытными образцами и защиту технического проекта пришлось вести именно по этому общему виду, который ретушировал Поляков. На защите присутствовали и главный конструктор изделия Мартынюк А.А и заместитель главного по схемотехнике Кобылинский А.В.

Сама защита выглядела достаточно курьезно. Дело в том, что мы не выполнили задания технического проекта, а на заседании ученого совета ВНИИРА присутствовали все заместители генерального конструктора КБ Микояна и весь генералитет 5-го управления Министерства обороны, и по моим тогдашним представлениям нельзя было их обманывать, выдавая желаемое за действительное.

Конечно, настроение у нашей делегации было не из лучших.

Перед моим докладом выступал представитель исполнителя ОКР по разработке мобильного аэродромного радиолокационного посадочного комплекса. В его задании габариты этого комплекса были определены объемом мобильной танкетки.

Он затратил около 30 минут, чтобы, потрясая письмами в главк собственного министерства, в министерство обороны и Госплан СССР о поставке этой танкетки объемом с микроавтобус и соответствующими письмами с отказами, пытался обосновать габаритные размеры изделия в МАЗ-е с прицепом.

После его выступления мне с моим общим видом, на котором стояли девятнадцать согласующих подписей, можно было успокоиться, доложить о выполнении ТЗ и ответить на вопросы. Защита технического проекта прошла успешно.

Особенности компоновки вычислительного комплекса заключались:

- память вычислительного комплекса конструктивно представляла собой так называемый «куб памяти», выполненный на ферритовых сердечниках и занимала большой объем. Удалось конструктивно поместить его (куб) в центре корпуса, совместив его в продольной плоскости с внешними и внутренними разъемами кроссировки изделия;

- вся электронная часть размещалась на восьми многослойных платах, которые были скомплексированы в четыре блока (по два блока с каждой стороны). В один блок входили две платы связанные между собой гибкими кабелями и разворачивались по отношению друг к другу на двух петлях;

- один блок разворачивался на откидных петлях в горизонтальной плоскости, а второй на жестких петлях в вертикальной. Это что обеспечивало полный разворот всех плат на монтажном столе, доступ к любой контрольной точке любой платы и блоку памяти и, тем самым, позволяло проводить настройку комплекса после сборки и кроссировки всего комплекса. При этом обеспечивалась высокая плотность упаковки: микросхемы, размещаемые на одной плате блока при сборке (складывания) блока входили в зазоры второй платы, которые были организованы как пространство для трассировки проводников на плате;

- после настройки и проверки всего комплекса окончательная сборка заключалась в сложении книжной конструкции каждого блока и блоков в корпусе, а затем соединение всей конструкции блоков с каждой стороны четырьмя винтами с резьбовыми набками, запрессованными в корпусе комплекса. Этим самым обеспечивалась жесткость конструкции и кондуктивный теплоотвод. На каждой плате к «земляной» шине в местах отверстий под крепежные винты паялись бронзовые втулки, кроме всего прочего устанавливающие зазоры между платами и выбирающие технологические напуски и конструктивные допуски;

- блок питания располагался с внешней (тыльной) стороны корпуса, вписываясь в габариты внешних разъемов.

В качестве печатного монтажа применялись восьмислойные печатные платы со сквозной металлизацией как для переходных, так и для монтажных отверстий.

Метод изготовления фотооригиналов для печатного монтажа, применявшийся во ВНИИРА был перенесен в КНИИМП. Для этого мы с помощью министерства связи СССР получили списанные в г. Минске английские системы передачи фототелеграфной печатной информации центральных газет типа “Газета-2». Две системы были привезены, реанимированы и настроены специалистами лаборатории Михайловского Н.В.. Кроме того, ими же был разработан блок драйвера (управления) систем от ЭВМ. Системы обеспечивали надежное, качественное и быстрое изготовление фотошаблонов печатных плат для всего объединения в течение многих лет.

Разработка конструкции прошла все стадии, успешно прошла испытания и подготовку к серийному производству на Казанском радиозаводе, но поскольку истребитель был снят с производства (из-за угона истребителя Биленко в Японию), то собственно серийное производство не состоялось.

Конструкцию вычислительного комплекса выполнили Саватьев В.А., Пономарев Н.П., Толмачев А.Ф., Потийчук А.Н., Ефименко Г.Е., Остринская В.В., Астратова, Ластикова.

Контроллеры По ОКР «Кайман-1» и «Кайман-3» разработан базовый вариант микро ЭВМ «Электроника К1-10» в комплекте с матобеспечением, которое могло быть использовано на универсальных ЭВМ и в качестве рабочего места для отладки программ пользователя и устройств, разработанных на основе микропроцессорного набора n-канальных БИС серии К580.

В конструкции «Электроника К1-10» был выбран типоразмер корпуса для возможной установки в стойки с целью расширения функциональных возможностей.

В качестве единого типоразмера - один из размеров европлаты, позволяющего замену плат на платы зарубежного производства.

«Электроника К1-10» была внедрена в серийное производство на заводе «Калькулятор» г.Светловодск и филиале завода «Квазар» г.Борзна и нашла широкое применение в производстве и научно-исследовательских работах.

Был разработан одноплатный контролер на основе 8-ми разрядного микропроцессора КР580ИК80А. Назначение - использование в технологических процессах, отладка программ.

Контроллер «Электроника МС2702» выпускался на заводе «Калькулятор» и в г.Борзна.

По ОКР «Кайман-3» разработан одноплатный высокопроизводительный контроллер «Электроника МС2712» на базе 16-разрядного микропроцессора К1810ВМ86 и БИС серии К580. Конструктивно выполнен в корпусе контроллера МС2702, что позволило унифицировать конструкцию, типоразмер печатной платы, уменьшить стоимость изготовления и разместить в серийное производство на предприятиях, где выпускался МС702.

МиниЭВМ В сотрудничестве конструкторского отдела и отдела 550 (начальник отдела Тесленко А.К) была создана персональная ЭВМ на базе элементов, разработанных КНИИМП. Эти работы выполнялись по ОКР «Консоль-1» и «Консоль-3».

Персональная ЭВМ «Электроника МС1502» была разработана в корпусе, созданном г. Зеленограде. Это было вызвано отсутствием на нашем предприятии производственных возможностей по проектированию и изготовлению корпусов из пластмассы. Но это имело и положительное значение, поскольку удалось в сжатые сроки запустить изделие в серийное производство на заводе «Континент» в г.Зеленодольске и частично в г.Ивано-Франковске.

Были разработаны модификации ЭВМ с возможностью расширения объема памяти, и оснащению миниЭВМ дисководом.

ЭВМ получила широкое применение, были проведены работы по оснащению учебных классов нашими компьютерами. О высоком качестве разработки говорит тот факт, что на всесоюзном конкурсе в 1990 году по вычислительной технике персональный компьютер «Электроника МС1502» занял второе место, часть разработчиков удостоена наград ВДНХ.

Микрокалькуляторы Аппаратное направление в КНИИМП после первых разработок по ОКР оформилось в самостоятельное направление в связи с работами в области вычислительной техники.

Первый опыт КНИИМП приобрел при совместной разработке специалистами отдела 280 Сиротой А.Я. и Таякиным Ю.В. четырех БИС на МДП структурах с использованием четырехфазной динамической логики с головным институтом Министерства приборостроения (ГСКТБ).

Собственно разработку топологии четырех БИС выполнил коллектив в составе Ткаченко Ю.И., Жерихин А Г. и др. И руководство решило, что мы можем разработать и запустить в производство и калькулятор на основе этих схем поскольку большая часть комплектующих производится именно в МЭП.

Разработка конструкции настольного калькулятора «Электроника 4-71» была проведена коллективом лаборатории №171 - Максимов А.А., Дашковская В.В. и др., а дизайн и компоновка прибора осуществлялась по идеям Максимова А.А.. В целом конструкция получила одобрение руководства министерства, и было выпущено некоторое количество этих калькуляторов.

За исключением ламп индикации и сетевого выключателя все изготавливалось в КНИИМП. Поскольку мы не обладали хорошей производственной базой, то и калькулятор больше напоминал изделие кустарного производства, а надежность отдельных узлов (клавиатуры, в частности) оставляли желать лучшего. Естественно, что и цена этого калькулятора была значительной.

Микрокалькулятор «Электроника 4-71»

Авторское свидетельство на промышленный образец микрокалькалькулятора Электроника 4 на МОП - БИС Гонка за лидером (США, калькулятор TI-10 фирмы Texas Instruments) требовала разработки однокристального калькулятора, т.е. высокотехнологичной схемы и так называемого «карманного» оформления собственно конструкции. В КНИИМП были предприняты попытки модернизировать каким-либо из способов идеологию и схемотехнику калькулятора «Электронника 4-71» с тем, чтобы добиться желаемых результатов. Была реализована схема на одном кристалле, но в виду того, что размеры кристалла получились большими, выход годных схем носил случайный характер, т.е. схема оказалась не технологичной. Сборка четырех кристаллов на ситалловой подложке с нанесенной коммутацией и размещение в металлокерамическом корпусе не были технологичным, поскольку усложняли сборку и удорожали изделие.

В 1973 году в НИИМП была разработана однокристальная схема простого калькулятора с использованием высокопороговых МДП структур. Собственно размещение и трассировку кристалла выполнили Тильс А.А., Ткаченко Ю.И. и Мельниченко А.М., Жерихин А.Г.

Разработку конструкции калькулятора «карманного» типа провели Саватьев В.А. и Захарченко Е.А.. Для обеспечения будущего серийного производства были подключены НИИ и КБ заводов МЭП СССР:

- люминесцентную лампу с восьмиразрядным индикатором разработал и запустил в производство Саратовский электроламповый завод;

- разъем для шнура питания изготавливал завод в г. Путивле;

- клавиатуру разработал НИИРК г. Москва, а изготавливал и поставлял завод в г. Николаеве.

- блок питания также разработал НИИРК.

В общем, следует признать, что конструктивно калькулятор больше отвечал материальным и технологическим возможностям промышленности, нежели требованиям рынка. Конструкция была компромиссом между плохим и отвратительным.

Когда в 1973 году Саватьев В.А. и Сталоверов В.А. представляли микрокалькулятор «Электроника Б3-09» государственной комиссии во Всесоюзной Торговой Палате, то основными вопросами членов комиссии к разработчикам, вызвавшие жаркие споры, были:

- применение импортной пластмассы АВС для корпуса?

Потому, что отечественная пластмасса при работе с клавиатурой скрипит;

- применение искусственой импортной кожи и молнии для чехла?

Потому, что ничего подобного в СССР не выпускается;

- применение импортного материала для упаковки?

Потому, что по Вашим требованиям микрокалькулятор должен выдержать падение в упаковке на ребро с одного метра высоты.

На защите проекта во Всесоюзной Торговой Палате не обошлось и без курьезов. В перерыве между представлением и вынесением вердикта в курилке к нам подошел мужчина и представился как главный инженер радиозавода в г. Бердск.

Завод поставлял электронную игрушку для детей, которая моделировала ключ Морзе, и при нажатии рычага включались либо одна, либо три лампочки, тем самым обозначая «точку» или «тире». Он предложил нам свое предприятие в качестве серийного завода по выпуску калькуляторов, который мы только что представили, при этом речь велась о передаче заводу документации. На мои усилия объяснить, что центральным элементом калькулятора является БИС с 11 тысячами транзисторами и для ее изготовления необходимо владеть технологией изготовления микросхем, он изволил нас обозвать жлобами и страшно обиделся, заявив на полном серьезе, что «в этой коробке не больше двух транзисторов».

Для организации серийного производства отечественных калькуляторов были приняты следующие меры:

- по инициативе министра Шокина А.И были проведены переговоры с представителями фирмы Genaral Instruments(вице-президентами Луисом Соломоном и ), в которых сначала от КНИИМП приняли участие Захаров В.П. и Саватьев В.А., но в последующем завод по производству калькуляторов по лицензии фирмы Genaral Instruments был закуплен и размещен в г. Ульяновске;

- под эгидой первого зам. министра Колесникова В.Т. в г.Светловодске был построен завод для серийного производства калькулятора «Электроника Б3-09», и через год он наводнил рынок этой моделью калькулятора.

Через два года рынок насытился этой моделью.

Основным элементом конструкции МК, обеспечивающим приемлемый дизайн и надежность работы, являлась клавиатура. Попытки создания клавиатуры на основе стандартных переключательных элементов не имели успеха. Но к этому времени и профильные НИИ, и заводы уже активно подключились к проблемам новых высоконадежных узлов для такого крупносерийного изделия как МК. В НИИРК была создана клавиатура на основе мембраны из сплава МНАКХ-11-2,5-1,0-0,8 с золоченым покрытием. Серийный выпуск клавиатуры для МК был освоен на заводе в г. Николаеве.

С использованием нового газоразрядного индикатора Саратовского завода, клавиатуры НИИРК была разработана модель МК “Электроника Б3-14” и запущена в производство в г. Светловодск.

Однако МК “Электроника Б3-09” и “Электроника Б3-14” не могли конкурировать на рынке СЭВ с образцами из США, и это действительно тревожило руководство МЭП.

29 апреля 1976 года на совещании у первого зам.министра Колесникова В.Г.

были приняты принципиальные вопросы организации производства светодиодных сборок для узлов индикации калькуляторов «Электроника Б3-09М» и «Электроника Б3-14М», а также модернизации микросхемы с переходом на низкопороговую МДП технологию.

Эти решения значительно улучшили как дизайн калькуляторов, технологию производства и сборки так и уменьшили цену, что резко увеличило выпуск изделий и отвечало требованиям потребительского рынка.


Завершением эры калькуляторов в НИИМП явилась разработка и запуск в серийное производство программируемого калькулятора Электроника Б3-21.

Программируемый калькулятор Электроника Б3- Кроме того, что идеологически это была отечественная разработка, но и решения дизайна и технологии сборки явились революционными для того времени.

- БИС были выполнены на низкопороговой n-канальной МДП технологии;

- схемы изготавливались в безкорпусном исполнении на полиамидном носителе;

- установка схем на плате предусматривала возможность групповой пайки.

Дизайн корпуса выполнил специализированный НИИ художественного конструирования г. Москва.

Авторский коллектив конструкторов в составе Максимова А.А, Золотухина, Губанова Б.Ю., Губановой Н.П. и Николаенко Н.И. создал по тем временам вполне конкурентный западным образцам программируемый калькулятор, который действительно пользовался широкой популярностью у потребителя в течение целого десятилетия.

Новые разработки МК требовали снижения стоимости изделия, повышения качества и надежности, совершенствования конструкции изделия и технологии их изготовления на основе новых технических решений. Одним из наиболее перспективных путей решения этих задач является использование в МК конструкций на основе гибких печатных плат (ГПП).

Применение в конструкции клавиатуры МК ГПП позволили сократить расход стеклопластика в два раза. Детали из гибкого фольгированного стеклопластика (ГФД) дали возможность объединить в себе одновременно печатную плату, упругий элемент типа «хлопающей» мембраны и гибкий соединительный кабель.

В таком исполнении нижняя часть клавиатуры состояло из гибкой платы, проводники которой разведены так, чтобы обеспечить необходимую коммутацию клавиатуры и электронного блока. В верхней части был расположена пластина с пуклевками, которая также представляла собой гибкую плату с межсоединениями.

Между верхней и нижней платами помещалась изолирующая прокладка с отверстиями, через которые в момент нажатия клавиши на пуклевку происходит замыкание контактов. Толщина каждого из слоев не превышала 0,1мм, высота пуклевки- 0,5мм. Толщина всего пакета клавиатуры составляла 0,8мм. Для ГПП был выбран фольгированный диэлектрик ФДЛ-100. Он состоял из лавсановой пленки, адгезива и электролитической гальваностойкой медной фольги повышенной эластичности. Диэлектрик работал в интервале температур от -600С до +850С в течение 10000 часов и допускал кратковременный нагрев до 1600С в течение минут. Формовка пуклевок производилась в пресс-форме при температуре +850С и давлении 40 кгс/см2. Время выдержки - от 30сек. до 1мин.

Хорошо зарекомендовали себя оба вида покрытия печатных плат сплавом олово-висмут, а также покрытие никелем, что позволило отказаться от покрытия золотом.

По назначению конструкция корпуса калькулятора “Электроника Б3-21” должна быть базовой, что давало бы возможность в данном корпусе выпускать несколько модификаций микрокалькуляторов. Для этого необходимо было принять ряд конструктивных решений, обеспечивающих быстро, без больших материальных затрат изменять наименование МК, символику клавиш и лицевой панели. После ознакомления с методами нанесения изображений в полиграфической промышленности был сделан вывод, что гораздо экономичнее наносить изображения на объемные детали МК методом тампопечати. Этот метод дает красочные изображения с высокой разрешающей способностью(40 мкм) и хорошей совмещаемостью.

В Киевском филиале ВНИИ полиграфии была разработана и изготовлена тампопечатающая машина ПШИ-20, с учетом особенностей материалов, на которые необходимо наносить изображения, а также условия эксплуатации МК. Разработаны спиртостойкие краски пяти цветов (белая, черная, красная, синяя и желтая) с высокими адгезионными свойствами. Тампопечатающая машина ПШИ-20 – это первая в стране машина, не уступающая лучшим мировым образцам.

Эпизодической работой в лаборатории, по заказу КГБ СССР гл.конструктором Андриановым и зам.главного Максимовым А.А. была проведена разработка приемо передатчика «Спутник Л», в котором были реализованы интересные решения ремонтопригодности при жесткой конструкции герметезации прибора.

Сотрудничество в СЭВ В 1973 году руководство МЭП СССР поручило НИИМП наладить сотрудничество с предприятием электронной промышленности ГДР “Funwerke” г.Эрфурт. В этом же году делегация КНИИМП в составе Моралёва С.А, Захарова В.П., Саватьева В.А, Пасекова С.П., Петина Ю.А посетила ряд предприятий в ГДР с целью ознакомления с состоянием электронной промышленности: “Funwerke” г.Эрфурт, “Carl Zeiss Jеnа“ г.Иена, “WF” г.Берлин и институт доктора Хартмана в г.Дрезден. Выводы были таковы:

- сторона ГДР находится на уровне производства 155 серии и к работам с МОП технологией только планирует приступить;

- интерес стороны ГДР к разработке DIP корпусов не является нашей парафией, поскольку в МЭП СССР уже определено предприятие по разработке и серийному выпуску металлокерамических корпусов в г. Йошкар-Ола, а пластмассовые корпуса не требуют сложнейшей оснастки и технологически не представляют интереса в сотрудничестве;

- в разработке сложнейшего оборудования автоматических координатографов типа “CartimatIIIE” интерес стороны МЭП СССР заключается только в закупке образцов;

- в области проектирования БИС сторона ГДР выразила пожелание об оказании помощи в стажировке специалистов предприятия “Funwerke” г.Эрфурт в КНИИМП г.Киев;

- у предприятия “Funwerke” г.Эрфурт имеется филиал в г.Мюлхаузен, на котором производится выпуск карманных калькуляторов, и сторона ГДР крайне заинтересована в возможной поставке однокристальной БИС для этого калькулятора.

В ответном визите вместе с генеральным директором Хорстом Грюбером участвовала целая группа специалистов предприятия “Funwerke” г.Эрфурт, и в результате ознакомления с подразделениями НИИМП и цехами завода были сформулированы взаимные интересы сторон.

- проработка возможностей применения однокристальной схемы К145ИК2 для калькулятора, выпускаемого в ГДР;

- стажировка специалистов предприятия “Funwerke” г. Эрфурт в КНИИМП по направлению разработки низкопороговых МОП БИС для бытовой вычислительной техники.

В сентябре 1973 года на Лейпцигской ярмарке фирма Huwllet-Packard продемонстрировала инженерный калькулятор HP-35, и стороны выразили заинтересованность в совместной разработке аналога этого калькулятора.

В 1974 году в НИИМП на стажировку прибыли специалисты предприятия “Funwerke» из г.Мюлхаузен и Вольфрам Шеффер из г.Эрфурт. Стажировались в отделах №170 и №260 в течение двух месяцев.

В этом же году окончательно были сформулированы взаимные интересы в области совместной разработки инженерного микрокалькулятора по типу HP- фирмы Huwllet Packard. Роли сторон были распределены следующим образом:

- КНИИМП разрабатывает, организует серийное производство и поставляет стороне ГДР интегральные схемы;

- сторона ГДР разрабатывает, организует серийное производство и поставляет СССР детали микрокалькулятора.

В КНИИМП разработку двух интегральных БИС серии К145ИК3 и К145ИК возглавил Липовецкий Г.П. Именно он настоял на том, чтобы БИС инженерного калькулятора не воспроизводилась с американского аналога, а была разработана собственная архитектура вычислительного устройства.

Совместная разработка специалистов КНИИМП и предприятия «Funwerke» - микрокалькулятор “Konkret 400” Группа советских и немецких специалистов у проходной завода «Калькулятор» в г. Светловодске. Второй слева – главный инженер завода Жаков, в центре с папкой директор завода в г.Мюльхаузен Хельмут Эрзам Главный инженер ПО «Кристалл» В.П.Болдырев встречает делегацию ГДР.

Справа (крайний) - руководитель группы приема иностранных специалистов Г.З.Матий.

За столом переговоров делегаций МЭЭ ГДР и ПО «Кристалл».

О работе объединения докладывает главный инженер В.П.Болдырев.

Прием делегации министерства электроники и электротехники ГДР во главе с министром Ф.Майером в объединении «Кристалл». С докладом выступает генеральный директор объединения директор НИИ Н.С.Дяденко, справа от него - главный инженер объединения В.В.Костиков, слева главный инженер института Л.Н.Цуканов.

7. Гибкие полимерные носители в микроэлектронике В.Д.Жора В 70-х годах прошлого века в КНИИМП под руководством Шеревени А.Г.

начались активные работы по внедрению нового отечественного метода сборки БИС на гибком полиимидном носителе (ГПН), так называемой модификации 2 (рис.1).

Первоначально организация серийного выпуска таких микросхем была вызвана необходимостью создания элементной базы спецприменения (многоканальные коммутаторы, прецизионные операционные усилители). Очевидные преимущества нового метода сборки (уникальные массогабаритные характеристики, высокая надежность после герметизации в составе микросборок за счет монометаллического соединения Al-Al в местах сварки на кристалле, стойкость к спецвоздействиям и др.) предопределили его широкое распространение в отрасли. По предложениям основного потребителя БИС модификации 2 (НИИ автоматики, г. Свердловск) более 20 предприятий-изготовителей элементной базы были обязаны наладить выпуск изделий модификации 2, а НИИМП был определен в отрасли в качестве головного по разработке и выпуску БИС модификации 2. Специалистами КНИИМП на заводе “Квазар” впервые в отрасли были внедрены комплекты автоматизированного оборудования как для изготовления гибких носителей (линии “Ладога”, Жора В.Д. и др.), так и для сборки бескорпусных микросхем на ГПН (линия “Полином”, Тучинский И.А., Грунянская В.П.). При этом была создана вся необходимая инфраструктура для их производства, в частности налажен выпуск фольгированных диэлектриков и других материалов, тары-спутников, контактирующих устройств, выпущены соответствующие отраслевые стандарты и т.п. Для монтажа элементной базы спецприменения были также разработаны автоматизированные линии, позволяющие осуществлять приварку алюминиевых выводов микросхем модификации 2 у потребителей, например на керамические подложки, ультразвуковой микросваркой.


Рис 1. Различные конструкции ГПН.

Технологические процессы изготовления гибких носителей и сборки изделий на их основе были переданы ряду ведущих предприятий отрасли (НИИ “Сапфир”, НИИ “Пульсар” г. Москва, ПО “Интеграл” г. Минск, НПО “Электроника” г.

Воронеж, завод “Мезон” г. Кишинев и др.). Разработки отдела защищены порядка 30-ю авторскими свидетельствами на изобретения и свидетельствами на промышленные образцы, сотрудниками отдела опубликовано около 70 научных статей.

Существенно расширить область применения нового метода сборки микросхем удалось после внедрения разработанного в отделе способа обработки выводов ГПН под пайку, что позволило использовать микросхемы модификации при выпуске изделий широкого применения (программируемых микрокалькуляторов “Электроника МК-54, МК-61, МК-52”, часов, кассовых аппаратов и т.п.). При этом монтаж микросхем на ГПН на стандартные печатные платы осуществлялся методом пайки с использованием импульсных микропаяльников.

Кризис промышленного производства на постсоветском пространстве в 90-е годы привел к резкому падению выпуска изделий электронной техники, в первую очередь товаров широкого потребления, особенно после появления на рынке дешевых товаров из Китая и стран Юго-Восточной Азии.

Во второй половине 90-х годов технология изготовления БИС на гибком носителе с коммерческой выгодой была передана в Китай (NEMI, г. Шеньян).

В последние годы у изготовителей современной аппаратуры возродился интерес к безкорпусной элементной базе на ГПН. Ведь кроме минимальных габаритов и массы микросхемы модификации 2, благодаря уникальному сочетанию свойств композиционных материалов – алюминия и полиимида, имеют ряд других ценных преимуществ, а именно:

- высокую надежность после герметизации в составе микросборок за счет монометаллического соединения Al-Al в местах сварки на кристалле и большего поперечного сечения алюминиевых выводов ГПН в сравнении с проволочными проводниками, что делает соединения более прочными и облегчает отвод тепла от кристалла. Последнее особенно актуально для изделий, требующих отвода тепла, например при сборке матриц с мощными светодиодами, разработанными в НИИМП для светофоров;

- практическое исключение в сравнении с проволочными проводниками возможности короткого замыкания выводов за счет их закрепления на прочной и термически стойкой полиимидной пленке, что особенно актуально для микросхем работающих в условиях больших ускорений и ударных нагрузок;

- возможность монтажа в микроэлектронную аппаратуру (МЭА) как ультразвуковой сваркой, так и пайкой после дополнительной обработки алюминиевых выводов;

- возможность сборки на одном гибком носителе (микрокабеле) типа алюминий-полиимид нескольких кристаллов (рис.2), в том числе с различным количеством выводов и шагом контактных площадок;

- повышение плотности монтажа МЭА за счет уменьшения ширины выводов ГПН до 30 – 40 мкм и шага контактных площадок до 80 мкм;

- возможности сборки многовыводных БИС и СБИС, имеющих сотни выводов, когда применение традиционной проволочной сборки зачастую затруднено, в то время как использование многовыводных ГПН, имеющих так называемые организованные выводы, не вызывает особых проблем и допускает использование сборочных автоматов;

- возможность использования ГПН при сборке БИС и СБИС, работающих в условиях радиационных нагрузок благодаря исключительно высокой радиационной стойкости полиимида и алюминия, имеющего малый заряд ядра (Z=13) и не образующего вторичных изотопов при облучении.

Рис.1. Микрокабель с выводами под пайку, на котором собраны десять чипов датчиков Наглядным свидетельством преимуществ технологии сборки изделий микроэлектроники с использованием композиционных материалов алюминий полиимид является ее применение Европейским центром ядерных исследований (ЦЕРН, г. Женева) при изготовлении компонентов детекторных модулей системы “ALICE” в Большом адронном коллайдере. Конкурентность данной технологии обеспечили: применение многовыводных микрокабелей, содержащих сотни выводов;

малый шаг выводов (до 80 мкм);

высокая механическая прочность тонкой (10 – 12 мкм) полиимидной пленки, а также стойкость к высоким радиационным нагрузкам. В рамках данной программы было изготовлено около 40 тыс. сложных многовыводных микрокабелей типа алюминий-полиимид, из них 12 тыс. в НИИМП (2005 – 2007 г, Жора В.Д., Григорьева Н.Н., Грунянская В.П.). При этом точность изготовления выводов микрокабелей в каждой из четырех зон сварки достигала 36± мкм.

Рис.2. Гибкий терморезистор с номинальным сопротивлением 500 Ом В 2009 – 2010 годах технологический процесс изготовления ГПН на коммерческой основе был передан ПО “Ангстрем”, г. Москва.

Около 5 лет НИИМП сотрудничает с болгарской фирмой “Milcotronic-LTD”, в частности поставляя терморезисторы с сопротивлениями 100, 200 и 500 Ом (рис 2), которые изготавливаются из 7 микронной никелевой фольги на полиимидной основе методом фотолитографического травления.

В настоящее время отдел занят работами по сборке светодиодных матриц и блоков питания с использованием методов поверхностного монтажа при реконструкции вагонов киевского метрополитена. Технология сборки на ГПН используется при изготовлении блоков координатно-чувствительного детектора (МКЧД).

8. Центр физико-химических исследований и высокоточных измерений Попов В.М.

В 1978 году в МЭП СССР было принято решение о создании отраслевых региональных центров физико-химических исследований и высокоточных измерений (ЦФХИВИ).

Необходимость организации подобных центров была продиктована требованиями того времени, связанными с развитием научно-исследовательских работ в создании изделий электронной техники на основе передовых технологий.

Для изучения свойств и характеристик материалов, технологических процессов, технологических структур и готовых изделий, в первую очередь, нового поколения изделий микроэлектроники (сверхбольших интегральных схем с минимальными размерами элементов менее одного микрона) использовались уникальное аналитическое оборудование.

Работы по организации отраслевого регионального центра физико-химических исследований и высокоточных измерений в НПО «Кристалл» возглавил С.А.

Добролеж, долгое время работавший главным конструктором КЗПП, главным инженером опытного завода НИИ микроприборов. Опыт его работы, а также опыт работы разработчиков изделий и технологических процессов в институте указывал на крайнюю необходимость комплексного применения аналитического оборудования для оценки параметров разрабатываемых материалов, аттестации новых технологических процессов, выяснения причин технологического брака и отказов готовых приборов. Особую важность эти вопросы приобретали при разногласиях с потребителями сложных изделий микроэлектроники.

Первоначально по планам МЭП создание регионального центра ФХИВИ на территории Украины не предусматривалось. С.А. Добролеж подготовил коллективное письмо на имя первого замминистра В. Г. Колесникова, в котором была обоснована потребность организации центра в Украине. Данное письмо подписали более 10 директоров крупнейших предприятий Украины, выпускавших изделия электронной техники. В результате личной встречи С.А Добролежа с В.Г.

Колесниковым было принято решение об организации ЦФХИВИ в Украине.

Приказом МЭП СССР № 189 от 7. 07. 1978 г в НИИ микроприборов был создан отраслевой Центр физико-химических исследований и высокоточных измерений.

Директором Центра был назначен С.А. Добролеж.

В состав Центра вошли лаборатории и группы, ранее работавшие в институте и имевшие большой опыт работ в области исследования и контроля технологических структур, процессов и диагностики качества изделий микроэлектроники.

Кроме того, со временем в Центр вошли подразделения, занимавшиеся разработкой отдельных технологических процессов Основными направлениями деятельности Центра являлись исследования, проводимые в целях оптимизации и контроля основных технологических процессов изготовления изделий микроэлектроники, получения структурных слоев с заданными физико-химическими свойствами, повышения стабильности и надежности ИС, БИС.

В Центре для комплексных исследований и контроля в технологии микроэлектроники применялся широкий спектр высокоточных методов исследований, в т.ч. прецизионных электрических измерений параметров элементов интегральных схем, электрофизических исследований полупроводниковых материалов и структур, оптической спектроскопии (в УФ, видимой и ИК областях), эллипсометрии, растровой электронной микроскопии, просвечивающей электронной микроскопии, рентгеноспектрального микроанализа, масс-спектроскопии вторичных ионов, Оже - спектроскопии, спектроскопии глубоких уровней в полупроводниках, лазерной сканирующей микроскопии, измерения внутренних напряжений в полупроводниковых пластинах, селективного химического травления, диагностики с помощью жидких кристаллов, прецизионной микропрофилометрии поверхности.

ЦФХИВИ выполнял следующие работы: исследования электрофизических свойств технологических слоев и границ их раздела;

диагностика дефектов в материалах и технологических слоях;

анализ химического (элементного) состава материалов и технологических слоев;

контроль геометрических размеров и морфологии поверхности структурных слоев и элементов ИС, БИС;

определение толщин и оптических параметров технологических слоев;

контроль технологии изготовления ИС, БИС по тестовым структурам;

оптимизация технологических процессов создания структурных слоев;

исследование тепловых режимов, характеристик, температурных полей ИС, БИС и аппаратуры;

исследование напряженно-деформированных состояний в полупроводниковых структурах и сборках ИС, БИС;

исследование механических свойств конструкций ИС, БИС и их стойкости к механическим воздействиям;

диагностика скрытых дефектов в ИС, БИС;

исследование конструктивно-технологических особенностей изделий - аналогов;

выяснение причин технологического брака в изделиях электронной техники;

анализ отказов полупроводниковых приборов и интегральных схем.

Структурно Центр состоял из одного отдела (начальник отдела к.т.н. А. А.Вдовенков), включавшего несколько лабораторий.

Лаборатория физико-технической диагностики изделий электронной техники (начальник к.т.н. В.А. Денисюк) специализировалась в области разработки, применения и внедрения методов локальной и интегральной диагностики в технологии изготовления интегральных схем.

Лаборатория физико-химических исследований материалов и технологических к.т.н. В.Н. Чугаев) занималась анализом состава и структур (начальник структурного совершенства материалов и технологических слоев на этапах разработки изделий.

Лаборатория исследования и анализа тепловых, электрических и напряженно деформированных состояний в структурах и конструкциях ИЭТ. (начальник А.С.

Клименко) проводила работы в области изучения стационарных и динамических тепловых характеристик ИС, БИС, определению и обоснованию допустимых режимов эксплуатации изделий, локализации дефектов в ИС, БИС.

Лаборатория электрофизических исследований (начальник И.И. Гаврилюк) была сконцентрирована на исследовании электрофизических свойств технологических слоев, электрических параметров тестовых структур и характеристик элементов интегральных схем, разработке и внедрении новых методов исследований.

Первоначально (1979-1985 г.г.) парк аналитического оборудования Центра состоял из приборов отечественного и импортного производства. Последние были освоены в конце 60-хх начале 70-хх годов в отделе под руководством В.П. Захарова.

К ним в первую очередь относились растровая электронная микроскопия (первый в Украине РЭМ) рентгеноспектральный микроанализатор, приборы для спектрофотометрии и т.д.

Однако, в начале 80-хх годов поставленные перед отраслью задачи по освоению СБИС с субмикронными размерами элементов потребовали применения качественно нового, наиболее современного по тем временам оборудования.

В 1983 г руководством МЭП СССР было принято решение об укомплектовании ведущих центров ФХИВИ в стране новейшим импортным оборудованием, способным обеспечивать сопровождение основных технологических операций и анализ отказов изделий, изготовленных по субмикронным нормам проектирования.

После длительной работы по выработке требований к комплекту данного оборудования и их согласованию с МЭП (1983-1985 гг.), проведенных С.А.

Добролежем и другими сотрудниками Центра в течение 1986-1991 г.г., в НИИ микроприборов было поставлено оборудование на сумму нескольких миллионов долларов, которое было успешно внедрено в ЦФХИВИ в процессы разработки изделий микроэлектроники и анализа причин технологического брака и отказов серийных приборов. В состав оборудования вошли уникальные системы высокоточного измерения электрофизических и электрических характеристик полупроводниковых материалов и структур, растровые электронные микроскопы, единственный в Украине вторично-ионный масс-спектрометр и многие другие приборы.

В ЦХИВИ работы велись как по собственным НИОКР, так и по НИОКР главных конструкторов института по направлениям (в обеспечение разработки и внедрения новых технологических процессов и изделий). Оперативно решались вопросы помощи серийному производству при возникновении брака или отказов изделий у потребителей. При этом Центр обслуживал все предприятия МЭП СССР на территории Украины и Молдавии в части анализа отказов полупроводниковых приборов, решения спорных вопросов между изготовителями и потребителями изделий электронной техники.

Наиболее плодотворной работа Центра была в период до 1992 г и отражала подьём в развитии отечественной микроэлектроники в целом и в развитии методов диагностики технологий микроэлектроники в частности. За этот период следует отметить следующие основные достижения сотрудников ЦФХИВИ.

1. В области физико-технических методов диагностики под руководством В.А Денисюка проводились постоянные комплексные исследования и разработки, направленные на повышение информативности контроля изделий микроэлектроники на различных технологических этапах.

Разработаны и внедрены методы растровой электронной микроскопии для контроля и анализа отказов ИС, БИС. Предложен и реализован цифроаналоговый способ измерения потенциалов с помощью РЭМ (НИР «Курс-1»). Разработана методика выявления электрически активных дефектов в пластинах кремния с помощью растрового лазерного микроскопа (РЛМ). Созданы методики неразрушающей диагностики скрытых дефектов в ИС серии 140 с помощью РЛМ.

Повышена эффективность рентгено-телевизионной диагностики в условиях промышленного производства ИС (внедрение в цехе № 23).

В работах активное участие принимали Я.И. Мень, С.К. Левицкая, В.И. Шафер.

Помимо работ по диагностике качества изделий микроэлектроники в этом коллективе по инициативе В.А Денисюка велись интенсивные исследования в области разработки новых технологических процессов диффузии фосфора из твердотельных планарных источников, характеризовавшихся высокой стабильностью и термостойкостью при эксплуатации, а также большой экономичностью. Созданные под его руководством твердотельные планарные источники фосфора производились в цехе №12. В течение 1988-1990 г.г. изготовлено более 5000 источников, которые были внедрены в серийное производство свыше типов ИС, БИС. Всего с их применением было выпущено свыше 25 млн. шт. ИС, БИС, которые широко применялись в народном хозяйстве. По результатам научно технических разработок в области создания твердотельных источников фосфора большого диаметра, которые были представлены на ВДНХ СССР, В.А Денисюк был награжден серебряной и бронзовой медалями.

2. В области исследования физико-химических свойств материалов и структур микроэлектроники под руководством В.Н. Чугаева в обеспечение внедрения поликремниевых слоев в технологию ИС, БИС проведены практически важные электронно-микроскопические исследования структуры пленок поликремния, полученного в реакторе пониженного давления. В результате этих работ, выполненных совместно с технологическими подразделениями института, оптимизированный процесс осаждения поликремния был внедрен в технологию изготовления изделий.

Методом Оже-спектроскопии изучены технологические факторы, определяющие элементный состав поверхностей, определяющих качество термокомпрессионных соединений ИС, БИС. Методика Оже-спектроскопии для проведения выборочного входного контроля корпусов ТО-5 перед непосредственным их запуском в производство была внедрена в цехе № 23 завода «Квазар». Кроме того, Оже-анализ готовых изделий (микросхем серии 140 УД) позволял с высокой вероятностью прогнозировать возможные катастрофические отказы вследствие отлипания сварных соединений.

В 1989 г. был освоен метод вторично-ионной масс спектроскопии (ВИМС) на установке IMS-4f, являвшейся единственной в Украине. В рамках различных НИР, проводимых в НИИ микроприборов» метод использовался для измерения концентрационных профилей легирующих примесей бора, фосфора, мышьяка в кремниевых и других полупроводниковых материалах на стадии отработки технологических процессов ионной имплантации. В рамках НИР «Квант-6»

проводились исследования содержания фосфора и бора при отработке технологии осаждения плёнок БФСС в РПД. Изучено влияние различных методов геттерирования дефектов на эффективность очистки поверхности кремниевых пластин от электрически активных примесей.

Исследовано поведение щелочных металлов в тонких плёнках окисла кремния при изучении причин образования электрически активных дефектов в МДП структурах и анализе причин их термополевой нестабильности Метод ВИМС успешно использовался при исследовании конструкции и технологии изготовления изделий-аналогов, а также анализе отказов сложных изделий.

Разработаны и внедрены в серийное производство методы контроля содержания фосфора в пленках ФСС с помощью ИК спектроскопии. Разработаны и внедрены методы определения содержания кислорода и углерода в кремнии, в том числе в тонких рабочих пластинах.

Постоянную помощь разработчики технологии ИС, БИС получали в процессе применения растровой электронной микроскопии, которая использовалась при измерении критических размеров элементов топологии микросхем, анализе толщин субмикронных слоев и изучении морфологии поверхности слоев.

Основными исполнителями перечисленных работ являлись В.Н Чугаев, В.С Герасименко, В.Н Гнатовская, Л.И.Бурмака, М.И. Городыский, Г.И. Кострыгина, С.М. Романенко.

Существенные успехи в применении масс-спектроскопии были достигнуты в области применения этого метода для контроля влажности в подкорпусном объеме ИС. Соответствующая установка МИ-1201 была создана и методика была разработана И.М. Протасом и Ю.Ф. Стефановым.

3. В области исследования и анализа тепловых, электрических и напряженно деформированных состояний в структурах и конструкциях ИЭТ под руководством А.С.Клименко были проведены работы для многих разработок ИС и аппаратуры, которые разрабатывались в НИИ.

4. В области исследования электрофизических свойств под руководством И.И.

Гаврилюка усилия были направлены на совершенствование технологии создания структурных слоев для формирования элементов ИС, БИС с заданными параметрами (величинами пороговых напряжений МДП транзисторов, низкими обратными токами и высокими напряжениями пробоя p-n переходов и т.д.) С целью оптимизации процессов получения окисла кремния были исследованы электрофизические параметры МДП структур, изготовленных различными методами с использованием трихлорэтилена и НСl, что позволило внедрить в 1985 г оптимальный вариант «хлорного» окисления на изделиях К573РФ5 и повысить процент выхода годных ИС.



Pages:     | 1 |   ...   | 10 | 11 || 13 | 14 |   ...   | 18 |
 





 
© 2013 www.libed.ru - «Бесплатная библиотека научно-практических конференций»

Материалы этого сайта размещены для ознакомления, все права принадлежат их авторам.
Если Вы не согласны с тем, что Ваш материал размещён на этом сайте, пожалуйста, напишите нам, мы в течении 1-2 рабочих дней удалим его.