Тренды развития технологий и производства компонентов и узлов МСТ

БЕЛОРУССКИЙ НАЦИОНАЛЬНЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ

Приборостроительный факультет

Кафедра «Микро- и нанотехника»

ДОКЛАД

по дисциплине «Микросистемные устройства»

на тему

ТРЕНДЫ РАЗВИТИЯ ТХНОГИИ И ПРОИЗВОДСТВА

КОМПОНЕНТОВ И УЗЛОВ МСТ

Исполнитель:

студент группы 11310117                                                                        Ю.Д.Заблоцкая

Руководитель:                                                                       И.А.Таратын

Минск 2020

СОДЕРЖАНИЕ

ВВЕДЕНИЕ        3

ТРЕНДЫ РАЗВИТИЯ ТЕХНОЛОГИЙ И ПРОИЗВОДСТВА КОМПОНЕНТОВ И УЗЛОВ МСТ        4

1 Состояние и основные факторы развития технологий МСТ        5

2 Основные производители изделий МСТ        10

3 Взаимоотношения Fabless- и Foundry-компаний при организации производства КУ МСТ        13

4 Перспективные направления развития технологий МСТ        15

ЗАКЛЮЧЕНИЕ        17

ВВЕДЕНИЕ

Главными движущими силами технологических изменений в XXI в. стали интеллектуализация и миниатюризация технических систем. Развитие информационных, исполнительных и сенсорных компонентов и их объединение на базе нано-и микросистемной техники (НМСТ) легло в основу этих процессов. В результате были созданы малоразмерные технические объекты с развитыми возможностями взаимодействия с внешней средой. Они незаменимы для развертывания «цифровой революции» в промышленности и для создания таких приложений, как беспилотные системы вождения, Интернет вещей, интеллектуальные инфраструктуры. К примеру, уже сегодня около 10% ВВП в европейских странах напрямую связано с микро- и наноинженерией.

В последние годы наносистемная техника (НСТ), берущая свое начало в интегральных технологиях микроэлектроники, превратилась в сегмент с богатым разнообразием конструктивных и технологических направлений. Основой будущего наносистем должна стать унификация их компонентов на функциональном, конструктивном и информационном уровнях. Традиционный подход к развитию НСТ, связанный с последовательным уменьшением размеров путем различного рода обработки: литографии, травления и т.д. (так называемый подход «сверху-вниз»), имеет свои технологические ограничения. В качестве альтернативы выступает применение новых материалов и нанотехнологий при создании наносистем (подход «снизу-вверх») и внедрение технологий самоорганизации.

ТРЕНДЫ РАЗВИТИЯ ТЕХНОЛОГИЙ И ПРОИЗВОДСТВА

КОМПОНЕНТОВ И УЗЛОВ МСТ

Современное развитие прецизионных технологий за рубежом определяется потребностями рынка продуктов высоких технологий, целенаправленно формируемым крупнейшими рыночными игроками.

Важнейшими конкурентными преимуществами продуктов высоких технологий являются скорость их вывода на рынок и пены, определяемые себестоимостью и массовостью производства, технологии микросистемной техники (далее МСТ) является важнейшей составляющей современных высоких технологий, но исторически развиваются несколько позже технологий интегральных микросхем (ИМС). С помощью технологий МСТ разработаны сенсоры давления, инжекторы, акселерометры, гироскопы, газовые сенсоры, микродисплеи, биохимические сенсоры, сенсоры скорости, микрореле, осцилляторы и многое другое. Основным преимуществом компонентов на основе технологий МСТ являются их малые размеры, массовость, высокая повторяемость характеристик и надежность.

Важнейшие события развития технологи в течение последних 40 лет включали:

- научно-техническое обоснование основного конструкционного материала для технологий МСТ - монокристаллического кремния;

- разработку технологических процессов формирования прецизионных трехмерных структур жидкостным и плазменным травлением, разработку процессов формирования и удаления "жертвенных слоев" для формирования одно- или двузащимленных многослойных балочных (“подвешенных”) элементов структур;

- разработку технологий соединения подложек кремния;