Элемент. Будущее российской электроники.

​💡 Посетил в пятницу НИИЭТ ( Научно-исследовательский институт электронной техники, входит в Группу компаний «Элемент») в славном городе Воронеже.
Будет несколько постов, тема интересная, материала много). $ELMT

💡ГК Элемент — крупнейший игрок рынка российской микроэлектроники с долей около 50%. ГК Элемент создана в 2019 году на базе активов АФК Система и Ростеха.
Компания с господдержкой и льготным налогообложением (налог на прибыль — 3 %). Электроника как никогда нужна стране, поэтому и налоги ниже. Недавно была новость, что налоги для отрасли могут поднять до 8 процентов. Это все равно ниже, чем в других отраслях ( 25 %). Так же есть разные меры поддержки от государства, так что компания сможет развиваться и при повышении налоговой ставки.

Компания Элемент – это единственная компания полного цикла в РФ, которая занимается как разработкой, так и производством электронной продукции. Так же компания занимается разработкой и производством собственного оборудования. На первом этапе компания намерена довести долю собственного оборудования на своих предприятиях до 70%, а в перспективе не исключает поставок внешним заказчикам.

Предприятия группы расположены в 10 регионах России. Количество работников — более 9 тыс человек. 97% штата заняты в разработке и производстве.

💡 Что было интересного?
Показали примерный цикл производства микроконтроллеров и транзисторов. Показали не всё, так как некоторые процессы происходят в идеальной чистоте и даже одна неудачная пылинка может привести к браку. А как известно, инвесторы являются разносчиками пыли и грязи).

— Производство кремниевых пластин. Основой для микроконтроллеров служит кремний, из которого изготавливают тонкие круглые пластины — кремниевые подложки диаметром до 300 мм. На них размещают сразу тысячи ( и даже сотни тысяч) кристаллов (транзисторов), из которых уже и создаются будущие микроконтроллеры. Эти пластины изготавливают на заводе Микрон в Зеленограде (также входит в Группу компаний «Элемент»).

— Фотолитография. На этом этапе на кремниевую подложку наносят слои фоточувствительного материала, который затем экспонируется в ультрафиолетовом свете через специальный трафарет с образцом будущей схемы. Это позволяет перенести электросхему на кремний.

— Травление. Используется для удаления лишнего материала с кремниевой подложки. После травления на ней остаются только проводники. В ход идёт химия: соляная, серная, азотная кислоты, перекись водорода.

— Допирование. Это процесс внесения примесей в определенные участки кремния для изменения его проводимости. Допирование позволяет создавать p-n переходы. Это основа для транзисторов, диодов и других компонентов микроконтроллера. Если обычно радиолюбители берут готовые детали и паяют их к плате, то при производстве микроконтроллеров те же самые элементы создают прямо на пластине: паять их уже не приходится.

— Нанесение металлических слоев. Для создания электрических соединений между компонентами схемы на кремниевую подложку наносят металл (чаще всего алюминий или медь, или даже золото). Всё очень мелкое, нужна очень высокая точность, размер дорожек меньше толщины человеческого волоса. Любая неточность и контроллер или транзистор идут в брак.

— Сборка. После этого кристаллы микросхем (чипы) разрезаются. Затем отдельные устройства упаковываются в корпуса.

Есть два типа корпуса: металлопластик (или просто пластик) и металлокерамика. Пластик — недорогой и хорошо подходит для отраслей, где важно получить продукцию с нужными техническими характеристиками по приемлемой цене.
Металлокерамика обладает большей прочностью и подходит для особых условий эксплуатации. Например, для космоса, где есть воздействие температур, радиации или космической пыли. Пластиковый корпус в таких условиях работать не может.

— Тестирование. Каждый микроконтроллер тестируют на соответствие требованиям: проверяют его функциональность, частоту работы, потребление энергии и т. д. Проверяют как визуально (с использованием микроскопов), так и с помощью компьютеров методом машинного зрения.
Также делают проверку на перепады температур и помещают внутрь стенда, чтобы проверить как прибор будет вести себя в условиях, приближенным к боевым — нагружают источниками напряжения, тока. Только после этого прибор попадает к потребителю. Процент брака в среднем около 5 процентов. Это хороший показатель. 👍

Миниатюрность деталей, из которых состоит микропроцессор, накладывает особые ограничения на чистоту производственных помещений, поскольку даже небольшое загрязнение воздуха на фабрике приводит к повышению брака в выпускаемых партиях. Сложность изготовления делает его выгодным только в том случае, если производят большие партии микроконтроллеров.

— Цена прибора может сильно отличаться в зависимости от типа корпуса: от 500 до 1200 рублей за пластиковый корпус, изделие в металло-керамическом корпусе стоит от 7000 р и более. К слову, китайские аналоги стоят дешевле — 450 р.
Находил контроллеры на Озоне и Алиэкспрессе за 150-300 р, хотя это и не совсем аналоги. Но если вы не используете весь функционал, то возможно и нет смысла переплачивать.

Китайцы уже давно делают аналоги американских контроллеров фирмы Atmel ( теперь уже Microchip). Так называемые контролеры семейства AVR. Они используются массово, возможно вы можете найти их и в своей бытовой технике, детских игрушках или даже промышленных устройствах.
Для любителей собирать что-то своими руками есть платформа Arduino, китайцы массово ее скопировали и теперь продают по всему миру. В целях повышения уровня образования, можно делать наборы для обучения школьников — студентов. Как нам показали, российские контроллеры вполне подходят для работы с китайскими конструкторами и роботами.

🍏Почему у китайцев дешевле?
— Всё дело в массовости. Конкурентоспособность в цене достигается за счет обьема производства, а объемы производства – при наличии спроса. То есть чем больше электронных компонентов производит предприятие, тем ниже себестоимость и ниже цена.
Например, производство ультранизкоподребляющего микроконтроллера, разработки НИИЭТ, уже на 70% обеспечено заказами от производителей умных счетчиков и интернета вещей. У микроконтроллера Амур производства Микрона (входит в Группу компаний «Элемент») уже более 50 компаний-заказчиков. То есть потребности растут, а значит и расширение производства необходимо и оправданно.









@pensioner30