Переработка или восстановление отработанных литий-ионных аккумуляторов в наше время становится одной из главных задач, стоящих перед новой энергетикой. В литературе выходит множество научных статей на эту тему, которые нужно как-то систематизировать и анализировать – в первую очередь, для выбора метода для масштабирования. Авторы из ФИЦ Проблем химической физики и медицинской химии РАН предложили систему оценки технологий, которая более пригодна для отбора метода, чем литературный обзор и менее затратна по времени, чем технико-экономическое моделирование. Созданный в Черноголовке метод критериальных оценок технологий опубликован в журнале Energy & Environmental Materials.
По словам исследователей, научные обзорные статьи дают анализ различных статей, но не дают возможности корректно сравнить методы переработки, а технико-экономическое моделирование дает возможность оценить пригодность и эффективность каждого метода для промышленного применения, но крайне времязатратно и не позволяет быстро «обработать» много различных методов. В итоге нужна некоторая золотая середина, которую и создали подмосковные химики – метод критериальных оценок.
«На сегодняшний день выходит очень много публикаций о том, как перерабатывать литий-ионные аккумуляторы. Для анализа мы выбрали один катодный материал – литий-железофосфат, в отношении которого применялся только один вариант прямой переработки – релитирование, суть которого сводится к восстановлению содержания лития в деградированном катодном материале. В будущем мы планируем распространить наш метод анализа и на другие катодные материалы и подходы к их переработке», – говорит первый автор работы, научный сотрудник Лаборатории технологии материалов и устройств электрохимических источников энергии Центра компетенций «Новые и мобильные источники энергии» ФИЦ ПХФ и МХ РАН Евгений Белецкий.
Как полагают авторы, различные технологии можно корректно сравнить друг с другом, опираясь на некоторые критерии или группы критериев.
В статье обосновано введение трех групп критериев – экономическая группа, электрохимическая группа и группа по оценке влияния на окружающую среду.
Первая группа состоит из пяти критериев – стоимость, энергозатраты, затраты на оборудование и персонал, отношение объема реакционной среды и количества релитируемого катодного материала и продолжительность процесса.
Электрохимические характеристики состоят из трех критериев – мощностные характеристики, стабильность при циклировании и изменение ёмкости после релитирования (если методика позволяет восстановить ёмкость катода полностью, то она получает условные 100 баллов, если нет – пропорционально меньше).
Критерии влияния на окружающую среду упрощены до двух. Это углеродный след – то количество углекислого газа, которое будет выброшено в окружающую среду в самом процессе релитирования и энергетическая составляющая – углеродный след от той энергии, которая потребляется на осуществление процесса релитирования. В итоге получается общее количество CO2, выброшенное в окружающую среду для релитирования одного килограмма литий-железофосфата.
Для анализа авторы взяли около 50 работ, разделенных на четыре группы в зависимости от метода релитирования – спекание, гидротермальное, электрохимическое и химическое релитирование. По предлагаемым критериям они оценили как все группы, так и каждую статью по отдельности.
Оказалось, например, что лучшим циклическим ресурсом обладают материалы, релитрированные электрохимическим методом, что было весьма неочевидно. А лучшие мощностные характеристики демонстрируют материалы, релитированные гидротермальным методом. В целом анализ показал, что не существует идеального метода восстановления литий-железофосфатного электродного материала. Однозначно можно утверждать лишь то, что спекание как метод проигрывает всем остальным из-за высокой энергозатратности, что также отражается на увеличение выбросов СО2.
Премия призвана отметить фундаментальные прорывы, идеи и изобретения, меняющие ландшафт современной науки. Учредители премии – Фонд развития научно-культурных связей «Вызов» совместно с Газпромбанком. В этом году премия вручается уже второй раз, а к 4 основным номинациям добавилась пятая – международная. Всего в 2024 году на премию было подано 594 заявки из 34 стран мира.
В номинации «Прорыв» лауреатами стали – член-корреспондент РАН Евгений Антипов (МГУ, Сколтех) и Артем Абакумов (Сколтех). Они удостоены премии «за создание фундаментальных и практических основ разработки и производства электродных материалов для металл-ионных аккумуляторов нового поколения».
Антипов Евгений Викторович, 65 лет, Доктор химических наук, Заведующий кафедрой электрохимии Химического факультета МГУ им. М.В. Ломоносова, Профессор Сколковского института науки и технологий, член-корреспондент РАН
Более 13 500 цитирований, h-index = 56
Разработчик материалов для аккумуляторов нового поколения, химик
СОЛАУРЕАТ В НОМИНАЦИИ «ПРОРЫВ» Абакумов Артём Михайлович, 55 лет, Кандидат химических наук, Директор Центра энергетических технологий Сколковского института науки и технологий, Заслуженный профессор Сколковского института науки и технологий
Более 18 000 цитирований, h-index = 64
Разработчик материалов для аккумуляторов нового поколения, химик
Лауреаты создали новые обогащенные никелем катодные материалы для литий-ионных аккумуляторов, а также открыли катодные материалы на основе фосфатов натрия и ванадия для натрий-ионных аккумуляторов, которые значительно превосходят ранее известные материалы. В результате им удалось значительно повысить эффективность аккумуляторов, сделав их более экологически чистыми и дешевыми в производстве. Лауреаты в деталях отработали технологию и создали опытное производство материалов для литий-ионных аккумуляторов в России — с объемом выпуска до десяти тонн в год. Это позволяет не только на практике подтвердить эффективность разработки, но и заложить основу для масштабирования и коммерциализации производства аккумуляторов нового поколения.
Мы с радостью поздравляем Евгения Антипова и Артема Абакумова, лауреатов престижной награды, которые являются участниками Консорциума нашего Центра НТИ ФИЦ ПХФ и МХ РАН! Их выдающийся вклад в разработку новых материалов для металл-ионных аккумуляторов не только имеет огромное значение для науки и технологий, но и вдохновляет новое поколение исследователей на дальнейшие прорывы в этой важной области. Желаем им дальнейших успехов и новых свершений!
В Российской академии наук прошло совместное заседание Межведомственного научного совета РАН по развитию минерально-сырьевой базы и её рациональному использованию, Научного совета РАН по материалам и наноматериалам, Научного совета РАН по металлургии и металловедению с участием представителей федеральных органов исполнительной власти и компаний.
Участники мероприятия заслушали сообщения о состоянии и перспективах разработки месторождений природного рутила, ильменитовых и титаномагнетитовых руд, обсудили потребности отечественной промышленности в таком стратегическом виде сырья как титан.
«Мы начали обсуждать состояние открытых месторождений, разведку новых месторождений, цепочки по нашим дефицитным, редкоземельным металлам, рассматривая путь от разведки и добычи до концентрирования и выделения готовой продукции. Для обсуждения этих вопросов нужно привлекать специалистов из разных направлений. На прошлых заседаниях возникла дискуссия и по месторождениям титана — с чего стартовать, необходимо ли проводить разведку новых месторождений — и так далее», — подчеркнул вице-президент РАН академик РАН Сергей Алдошин, обосновав тему для отдельного заседания научных советов.
Во вступительном слове председатель Научного совета РАН по металлургии и металловедению академик Леопольд Леонтьев призвал участников совещания определить, какое из месторождений наиболее проработано, наиболее готово к использованию и где уже есть результаты в виде готовой продукции.
Первый докладчик — врио генерального директора Всероссийского научно-исследовательского института минерального сырья им. Н.М. Федоровского (ВИМС) Александр Рогожин — рассказал о минерально-сырьевой базе титана и дал характеристику имеющимся в стране месторождениям. Так, он отметил рост добычи титана, при этом подчеркнув, что основная разработка приходится на шесть апатит-нефелиновых месторождений Хибинской группы. Добыча также ведётся на Ловозёрском и Туганском месторождениях. «Сегодня рыночные показатели определяют судьбу многих месторождений», — добавил Александр Рогожин, говоря о причинах неразработки месторождений.
Докладчик отметил, что исправить ситуацию могло бы введение мер государственной поддержки в части снижения налоговой нагрузки, разработка и внедрение комбинированных технологий переработки высокотитановых и титаномагнетитовых концентратов с получением товарных продуктов.
Планами по разработке Пижемского месторождения поделился генеральный директор ГК «Руститан» Алексей Новиков. По его словам, к освоению месторождения привлечены учёные ряда академических институтов — в частности, специалисты из Института геологии рудных месторождений, петрографии, минералогии и геохимии РАН и Института металлургии и материаловедения имени А.А. Байкова РАН.
Заведующий лабораторией № 1 Института металлургии и материаловедения имени А.А. Байкова РАН Гусейн Садыхов рассказал участникам заседания о методах разработки месторождений и обработки сырья. В качестве примера он привёл разработанную в ИМЕТ РАН технологическую схему обогащения пижемских ильменит-лейкоксеновых песчаников. По словам докладчика, такая технология является экологически чистой и замкнутой по жидким стокам.
Также участники дискуссии рассмотрели вопросы поставок титанового шлака и природного рутила из дружественных стран для закрытия текущей потребности, перспективы внедрения отечественных технологий переработки минерального сырья.
Академик РАН Николай Бортников предложил собравшимся провести переоценку месторождений с учётом экономической целесообразности их разработки, а также наличия методик добычи и обработки сырья.
По итогам совещания достигнута договорённость о ранжировании месторождений с учётом всех имеющихся характеристик, включая запасы полезных ископаемых, методики извлечения и обработки, доступность месторождений, инфраструктуру и многое другое. Ожидается, что представленные материалы и рекомендации членов научных советов РАН будут доведены до заинтересованных министерств и ведомств.
РНФ открыл прием заявок на Конкурс 110 на получение грантов РНФ по мероприятию «Проведение инициативных исследований молодыми учеными» Президентской программы исследовательских проектов, реализуемых ведущими учеными, в том числе молодыми учеными, окончание приема заявок 11.03.2025, 17:00 и на Конкурс 111 на получение грантов по мероприятию «Проведение исследований научными группами под руководством молодых ученых» Президентской программы исследовательских проектов, реализуемых ведущими учеными, в том числе молодыми учеными, окончание приема заявок до 10.02.2025, 17:00. Извещения и конкурсная документация с подробными условиями конкурсов изложены на сайте https://rscf.ru/contests/
Продолжается прием заявок на Конкурс 109 РНФ по приоритетному направлению «Проведение фундаментальных научных исследований и поисковых научных исследований международными научными коллективами» (совместно с Вьетнамской Академией наук и технологий – VAST), окончание приема заявок до 25.12.2024, 17:00.
Также РНФ запустил новую информационно-аналитическую систему, https://ias.rscf.ru/, которую теперь надо использовать для подачи заявок на проекты и оформления отчетных материалов. Учетные данные для входа в систему остались прежними, однако, необходимо проверить и обновить Анкету пользователя.
Замена Web of Science и Scopus на “Белый список”: не “понижение планки”, а новая система
Правительство РФ внесло изменения в свои предыдущие постановления, заменив фразу “статьи в журналах из баз данных Web of Science и Scopus” на “статьи из Белого списка журналов”. Это вызвало ряд вопросов и спекуляций, в частности, появилось мнение о том, что публикации в Scopus теперь не обязательны. Однако, это не совсем так.
“Белый список”: что это такое?
“Белый список” – это список научных журналов, составленный в 2022 году. В него вошли журналы, индексируемые в Web of Science, Scopus и Russian Science Citation Index (RSCI). В список вошли около 30 тысяч журналов, включая 1024 российских журнала из RSCI.
Важно отметить, что базы данных Web of Science, Scopus и RSCI частично перекрываются. Например, более половины журналов RSCI также индексируются в Scopus.
Не “понижение планки”, а новый стандарт:
Новое постановление не означает снижение требований к научным публикациям. Оно, скорее, устанавливает новый стандарт, ориентированный на “Белый список”. Этот список включает в себя журналы, прошедшие строгий отбор по критериям качества и репутации.
О внесении изменений в список журналов RSCI по результатам экспертизы инициативных заявок и мониторинга качества изданий
Рабочая группа по оценке качества и отбору журналов в RSCI завершила мониторинг качества журналов и внесение изменений в список журналов RSCI. Решение о включении журнала в состав RSCI или его исключении из RSCI принималось Рабочей группой в соответствии с заключениями Тематических экспертных советов, полученными на основании анализа и обобщения следующей информации:
формальные показатели журналов;
библиометрические показатели журнала;
оценка общественной экспертизы журналов ведущими российскими учеными;
оценка журналов экспертами по основным тематическим направлениям;
информация о недобросовестных практиках в деятельности журналов, связанных с нарушением научной и издательской этики.
Для каждого отдельного журнала по базам данных Ядро РИНЦ и RSCI был рассчитан и проанализирован набор из более чем 50 библиометрических показателей и статистических отчетов за последние полные 5 лет, представленный в анализе публикационной активности журнала в РИНЦ на портале eLIBRARY.RU.
Перечень входящих в RSCI журналов пополнился 72 названиями, по одному журналу назначена повторная экспертиза, еще по одному – решение отложено. Таким образом, в настоящее время в списке RSCI насчитывается 1014 журналов.
Можно только приветствовать возобновление деятельности Рабочей группы RSCI после более чем двухлетнего перерыва (предыдущий пресс-релиз был опубликован 27 июля 2022 года). Состав Рабочей группы практически полностью обновился, и возможно коллегам понадобилось время, чтобы войти в курс дела. Надеюсь, что теперь Рабочая группа будет собираться не реже двух раз в год (как и положено по регламенту), чтобы рассмотреть очередные заявки на включение в RSCI.
Хотелось бы, однако, предостеречь от безудержного расширения списка журналов RSCI – это должен быть перечень российских журналов относительно высокого научного уровня. Для этого, наряду с включением новых журналов, надо рассматривать и исключение тех изданий, качество которых существенно ухудшилось… Ранее я уже отмечал, что на сайте elibrary собран богатый статистический материал о состоянии российских научных журналов с 2008 по 2023 годы (включительно): https://www.elibrary.ru/titles_compare.asp
3 – 6 декабря 2024 г., г. Санкт-Петербург, пройдет Всероссийская молодежная научная конференция с международным участием «Функциональные материалы: Синтез. Свойства. Применение» (YOUNG ISC 2024). Программа конференции включает в себя обсуждение фундаментальных и прикладных вопросов в следующих областях:Аддитивные технологии в современном материаловедении;
Новые стеклообразные и стеклокристаллические материалы;
Синтез органо-неорганических полимерных материалов и соединений;
Физикохимия минералов и их синтетических аналогов;
Функциональные материалы и технологии для решения задач химии, физики, биологии и материаловедения;
Функциональные покрытия и тонкие пленки.
Форма участия в конференции: очная (выступление с устным или стендовым докладом), дистанционная (устный доклад), заочная (публикация тезисов в сборнике докладов конференции). Регистрация, подача тезисов и оплата орг. взноса – до 15 ноября 2024 г. Подробная информация на сайте.
Результаты работы, актуальные направления деятельности и меры по совершенствованию научных советов РАН, в том числе по направлениям обеспечения реализации научно-технических приоритетов России, обсудили члены Российской академии наук сегодня, 29 октября, на заседании Президиума РАН. Также в ходе собрания были внесены изменения в состав научных советов.
“Научные советы — то место, где должны собираться все специалисты по своей тематике, обсуждать не только научные достижения и проблемы, но и формировать научную повестку с точки зрения определения направлений финансирования, результатов, давать рекомендации Правительству Российской Федерации, федеральным органам исполнительной власти.”
Геннадий Красников, президент РАН, академик
Глава РАН подчеркнул, что сферы, где Академия наук должна принимать активное участие, выходят на большой формат. И на сегодняшний день практически нет такой научной темы, которой не занимается Российская академия наук.
Подробный доклад о деятельности и структуре научных советов представил главный ученый секретарь Президиума РАН академик Михаил Дубина. С сентября 2022 года по октябрь 2024 года Президиум РАН провел работу по утверждению новых председателей и актуализации составов и структур советов. В настоящий момент при Президиуме действуют 46 научных советов, а при отделениях РАН — 109, говорится в докладе.
За последние два года созданы 8 научных советов, в том числе Координационный совет Южной ассоциации научных организаций под научно-методическим руководством РАН, Межведомственный совет РАН по развитию минерально-сырьевой базы и ее рационального использования, Совет РАН по персонализированной медицине, Научный совет РАН «Вычислительные нейросетевые технологии», Научный совет РАН «Фундаментальные проблемы создания и функционирования телекоммуникационных систем», Научный совет РАН «Информационная безопасность», Научный совет РАН «Биомедицинская физика и инженерия» и Научный совет РАН «Научные проблемы обеспечения суверенитета страны в области вычислительных и информационных технологий».
Основные результаты работы Научного совета РАН по глобальным экологическим проблемам представил вице-президент РАН академик Степан Калмыков.
Опытом проведения Научным советом РАН по материалам и наноматериалам междисциплинарных заседаний и стратегических сессий и их результатами поделилась доктор химических наук Эльмира Бадамшина.
С содокладом о деятельности Научного совета РАН по комплексным проблемам этничности и межнациональных отношений выступил академик РАН Валерий Тишков.
Член-корреспондент РАН Валентин Михайлов предложил «Научным советам РАН, наделенным полномочиями экспертных советов, совместно с центром РАН по сопровождению научно-технических программ и проектов продолжить работу с федеральными органами исполнительной власти и компаниями-лидерами по совершенствованию процесса экспертизы и мониторинга результатов работ по проектам национального научно-технологического лидерства».
Кроме того, были утверждены обновления в составе советов. Бюро отделения поддержало предлагаемые изменения. Также президент РАН Геннадий Красников отметил, что все предложения, высказанные в ходе Президиума, а также направленные в адрес собрания, будут внесены в постановление Президиума РАН.
Основой служит аэрогель диоксида кремния, в который в тончайшей пропорции внедряют наноалмазы
МОСКВА, 21 октября. /ТАСС/. Ученый коллектив с участием сотрудников восьми научных институтов в результате многих экспериментов получил новые материалы для тонкой оптики, сообщили в пресс-службе Минобрнауки РФ. Основой здесь служит аэрогель диоксида кремния – пористый сверхлегкий материал, в который в тончайшей пропорции внедряют наноалмазы.
В работе участвовали сотрудники химических институтов РАН, МГУ им. Ломоносова и федеральных исследовательских центров Москвы, подмосковной Черноголовки и Санкт-Петербурга. Результаты исследования опубликованы в научном журнале ChemNanoMat.
“Ученые получили новые прозрачные композитные материалы, содержащие нанокристаллические алмазы, равномерно распределенные в матрице аэрогеля диоксида кремния. Концентрация наноалмазов в композитах составляла 0,01 – 1%, что позволило контролируемо изменять оптические характеристики материалов. Такие композиты являются перспективными функциональными материалами для оптики и оптоэлектроники”, – отметили в пресс-службе.
Химики используют нанокристаллы алмаза, полученные детонационным методом. Такие наноалмазы считаются весьма перспективными материалами для множества сфер, к которым относятся, например, квантовая фотоника, высокоточное зондирование окружающей среды, биовизуализация, адресная доставка лекарственных препаратов, катализ. В данном случае ученые задействовали синтез нанокомпозитов, в которых наноалмазы “иммобилизованы” в поры аэрогеля.
“Нами впервые получены композитные материалы на основе поверхностно модифицированных наноалмазов с размером пять нанометров и аэрогеля диоксида кремния. Для этого мы разработали простой одностадийный способ синтеза при комнатной температуре по золь-гель протоколу. Отличительной особенностью синтеза является использование диметилсульфоксида в качестве как сорастворителя, обеспечивающего гомогенность реакционной смеси в ходе золь-гель процесса, так и стабилизатора нанокристаллических алмазов”, – рассказала член авторского коллектива, старший научный сотрудник лаборатории химии координационных полиядерных соединений ИОНХ РАН Ирина Фомина.
Работа выполнена коллективом ученых исследовательских центров:
Институт общей и неорганической химии им. Курнакова РАН Лаборатория химии координационных полиядерных соединений РОССИЙСКАЯ ФЕДЕРАЦИЯ
Институт физиологически активных соединений ФИЦ ПХФМХ РАН Лаборатория новых методов синтеза РОССИЙСКАЯ ФЕДЕРАЦИЯ
Институт химии силикатов РАН Лаборатория неорганического синтеза РОССИЙСКАЯ ФЕДЕРАЦИЯ
Институт физики твердого тела РАН СЭСА РОССИЙСКАЯ ФЕДЕРАЦИЯ
Московский государственный университет имени М.В. Ломоносова Факультет наук о материалах РОССИЙСКАЯ ФЕДЕРАЦИЯ
Институт общей и неорганической химии им. Курнакова РАН Лаборатория магнитных материалов РОССИЙСКАЯ ФЕДЕРАЦИЯ
Московский государственный университет имени М.В. Ломоносова Научно-исследовательский институт ядерной физики им. Д.В. Скобельцына РОССИЙСКАЯ ФЕДЕРАЦИЯ
Физика кластерных структур им. А.Ф. Иоффе РОССИЙСКАЯ ФЕДЕРАЦИЯ
ФГБНУ Институт физиологически активных веществ РАН Лаборатория новых методов синтеза РОССИЙСКАЯ ФЕДЕРАЦИЯ
Irina G. Fomina 1, Inna O Gozhikova 2, Natalia A Sipyagina 2, Elena A Straumal 2, Gennady P Kopitsa 3, Andrey A Mazilkin 4, Andrei A Eliseev 5, Nikolay N. Efimov 6, Yury S Zavorotny 7, Alexander V Shvidchenko 8, Alexander Ya. Vul’ 8, Igor L. Eremenko 1, Sergey A Lermontov 9 // First Example of Single‐Crystal Nanodiamonds Immobilized in Porous SiO2‐Aerogel Matrix: Synthesis and Characterization // ChemNanoMat, 2024-08-06 Q-1, IF=3.8
Российские ученые разрабатывают материалы для корпусирования микросхем. В проекте участвуют специалисты НИУ МИЭТ из Зеленограда, ФИЦ проблем химической физики и медицинской химии РАН из Черноголовки и Института пластмасс им. Г. С. Петрова из МосквыРоссийские ученые разрабатывают материалы для корпусирования микросхем. В проекте участвуют специалисты НИУ МИЭТ из Зеленограда, ФИЦ проблем химической физики и медицинской химии РАН из Черноголовки и Института пластмасс им. Г. С. Петрова из Москвы
Головной исполнитель в этом крупном проекте — НИУ «Московский институт электронной техники (МИЭТ). Он выполняет роль координатора работы, взаимодействует с промышленными партнерами, дизайн-центрами, отвечает за своевременное выполнение всех задач и ведет собственные разработки.
«Очевидность отсутствия отечественных серийных технологий и материалов для корпусирования в пластик (компаундов для герметизации микросхем и заполнения подкристального пространства, разделительных и отмывочных материалов для пресс-форм) не только не позволяет обеспечить развитие микроэлектронной отрасли, но и не дает возможности гарантировать стабильный выпуск ответственной продукции, так как в настоящее время поставки подобных материалов из-за рубежа сталкиваются со все большими трудностями. ФИЦ ПХФ и МХ РАН совместно с Институтом пластмасс обладают взаимодополняющими компетенциями в области наук о полимерах и композиционных материалах. Поэтому к созданию технологии изготовления компаундов для корпусирования эти организации приступили сплоченной командой», — рассказал «Стимулу» заведующий отделом полимеров и композиционных материалов ФИЦ проблем химической физики и медицинской химии РАН, кандидат химических наук Георгий Малков.
Нужны российские кристаллы
Корпусирование (сборка) микросхем — это финальный этап перед их использованием. Вокруг полупроводникового кристалла формируется полимерный корпус, защищающий его от внешних факторов — пыли, влаги, механических повреждений или электромагнитных помех. Для создания полимерных корпусов используется набор из четырех материалов: заливочного, герметизирующего, смазывающего и очищающего. Ранее применялись импортные материалы, но из-за санкций закупка сырья и компонентов из европейских стран, США, Японии и Кореи сильно ограничена. Китайская продукция уступает лучшим западным аналогам и не устраивает российских производителей микросхем по качеству, поскольку от партии к партии характеристики материалов сильно отличаются.
В России в сегменте корпусирования микросхем работают несколько предприятий, среди них крупнейший в России производитель микроэлектроники с топологическими нормами до 90 нм завод «Микрон» и российский инвестиционно-промышленный холдинг GS Group, который также разрабатывает и производит микроэлектронную продукцию. О том, какова сейчас ситуация в России в этой области, нам рассказал директор по развитию GS Nanotech Алексей Бородастов.
«Если говорить о микросхемах в полимерных корпусах, то все зависит от их сложности, — говорит он. — Под освоенные техпроцессы наших производителей кристаллов (до 180 нанометров) есть ряд предприятий, серийно корпусирующих микросхемы. Но, как правило, это старые корпуса, используемые с 70‒80-х годов прошлого века, такие как TSOP, QFP. Современную электронику из микросхем в таких корпусах создать не получится — не позволят требования по габаритам и производительности».
По его словам, развитие этого направления тормозят два фактора. Первый — технологический. В России отсутствует современное производство кристаллов. «Российским дизайн-центрам, которые хотят произвести современную микросхему, проще корпусировать микросхемы там, где кристаллы изготавливаются, к сожалению не в России, — сетует эксперт. — А требований Минпромторга об обязательности проведения данной технологической операции в России на сегодняшний день нет».
Второй фактор — рыночный. Сам рынок микросхем относительно мирового у нас очень небольшой, доля современных российских микросхем на нем невелика. И идут они в основном на нужды ОПК. Как отмечает Алексей Бородастов, рыночной стоимости услуг корпусирования можно достичь при массовом производстве сотнями тысяч и миллионами единиц в год, а российский рынок такой потребности в российских микросхемах не обеспечивает. Но ситуация начинает медленно меняться. Минпромторг проводит грамотную политику стимулирования спроса на отечественные микросхемы. Ряд производителей уже имеет заказы на сотни тысяч и даже миллионы микросхем в год, но таких примеров пока единицы.
«Российским дизайн-центрам, которые хотят произвести современную микросхему, проще корпусировать микросхемы там, где кристаллы изготавливаются, к сожалению не в России. А требований Минпромторга об обязательности проведения данной технологической операции в России на сегодняшний день нет»
«Наше предприятие производит современные многоконтактные безвыводные корпуса, к примеру BGA, используемые в микросхемах памяти, процессорах, системах-в-корпусе. Выбор российских современных микросхем для этого производства довольно-таки скудный, и они не позиционируются для применения на массовом рынке. Ситуацию поменяет запуск современного кристального производства и расширение номенклатуры современных контроллеров и процессоров, производимых в стране, и мы готовы перейти на серийный выпуск. Пока этого не случилось, стараемся участвовать во всех ОКР по разработке микросхем в надежде на масштабирование производства в будущем. А параллельно занимаемся разработкой и производством различной электроники», — говорит директор по развитию GS Nanotech.Завод «Микрон» за последний год значительно расширил производственные мощности сборочного подразделения. Запущены новая линия сборки в пластиковые корпуса, дополнительные линии сборки чип-модулей для банковских карт и электронных документов, корпусирования микросхем для экстремальной электроники.
На дочернем предприятии «Микрона», МСП, также запущена первая в России линия по сборке COB-модулей для транспортных карт. COB (Chip on Board, «микросхема на плате») — технология монтажа микросхем и полупроводниковых приборов, при которой кристалл микросхемы без собственного корпуса распаивается непосредственно на печатную плату и покрывается изолирующей смесью для защиты от внешних воздействий.
Как пояснил «Стимулу» начальник сборочного производства АО «Микрон» Дмитрий Терентьев, в микроэлектронике применяется множество типов сборки, в зависимости от назначения изделия. Освоение новых технологий позволяет обеспечивать изделиями микроэлектроники российские предприятия. Например, SIP-сборка — несколько кристаллов монтируются на подложке под одним корпусом (применяется в мобильных, бытовых, умных устройствах), 3D-сборка — монтаж кристалла на кристалл для уменьшения площади изделия, при этом увеличивается его функционал (например, в одном корпусе могут совмещаться микроконтроллер MIK32 АМУР и флеш-память, такие изделия применяются в автоэлектронике, промышленной электронике, бытовых и умных устройствах), силовая чопперная сборка — установка, которую можно собрать из различных модулей в зависимости от нужд производства (силовые модули отвечают за контроль и регулирование уровня напряжения и тока, применяются в судостроении, в том числе в судах, предназначенных для работы в арктических условиях).
Свою продукцию «Микрон» в основном отгружает заказчикам в виде микросхем на пластинах, частично корпусирует на своих мощностях. «Микрон» выпускает микросхемы в том числе в многовыводных корпусах QFN64 и QFN104 на 64 и 104 вывода соответственно (применяются в бытовой и автоэлектронике, в устройствах связи), в миниатюрных корпусах VSSOP-8 (применяются в системах сбора данных, контрольно-измерительном оборудовании, датчиках тока, компараторах), силовых TO-корпусах (применяются в преобразователях и стабилизаторах напряжения, управлении двигателями постоянного тока и других силовых устройствах).
«Мы полностью поддерживаем все проекты, направленные на производство российских материалов для микроэлектроники. Химия и газы в микроэлектронике — важнейший фактор функционирования производства и конкурентоспособности продукции. В техпроцессе кристального производства на “Микроне” применяются десятки сверхчистых химических материалов, газов и газовых смесей, из них 27 уже успешно аттестованы и замещены на российские сверхчистые материалы. “Микрон” заинтересован в освоении новых материалов, активно взаимодействует со всеми разработчиками и производителями. Наша цель в среднесрочной перспективе — полностью перейти на отечественные материалы, это критически важно для обеспечения технологического суверенитета отрасли», — говорит Дмитрий Терентьев.
Алексей Бородастов, в свою очередь, отметил, что GS Group также приветствуетлюбые проекты, которые приведут к реальному импортозамещению. «Если получится достичь хороших технических результатов, важно не упустить экономическую составляющую. Мы работаем на коммерческом рынке, где правит стоимость, и конкурировать нам приходится с зарубежными аналогами. Готовы участвовать в испытаниях, делиться обратной связью, подключать технологов и конструкторов к процессу “доводки” материала», — говорит директор по развитию GS Nanotech.
Пресс-служба компании GS Group
Создать надежный корпус
Ученые ФИЦ ПХФ и МХ РАН и Института пластмасс решили не разрабатывать с нуля новые материалы для корпусирования микросхем, а исследовать импортные аналоги. Их всесторонне проанализировали и выяснили состав. Благодаря этому отпала необходимость перебирать все возможные комбинации компонентов, и это значительно ускорило разработку.
«Составы материалов для корпусирования микросхем теперь нам известны. Нашему центру совместно с коллегами из Института пластмасс удалось их расшифровать и отработать технологии получения. Мы определили химическую природу полимерной основы каждого из четырех материалов и наполнителей, которая также входит в состав — в некоторых материалах до 85 процентов. При этом удалось не просто определить и скопировать импортные составы, но и улучшить их по некоторым параметрам», — рассказал старший научный сотрудник ФИЦ ПХФ и МХ РАН, кандидат технических наук Кирилл Пахомов.
Ученые смогли увеличить теплостойкость компаунда для заливки подкристального пространства, уменьшить вязкость герметизирующего материала, а главное — хоть и ненамного, но упростить химический состав компаундов в сравнении с иностранными
Ученые смогли увеличить теплостойкость компаунда для заливки подкристального пространства, уменьшить вязкость герметизирующего материала, а главное — хоть и ненамного, но упростить химический состав компаундов в сравнении с иностранными. Оптимизация продолжается, разработчики стремятся увеличить срок хранения составов и максимально перейти на отечественное сырье.
«Найти составляющие материала удалось достаточно быстро, а определить, в каком соотношении они находятся, гораздо сложнее. Тем не менее и эта работа выполнена. Сейчас, с одной стороны, мы продолжаем отрабатывать технологию получения материалов из доступных аналогов, а с другой — НИУ МИЭТ уже приступил к первичной апробации материалов в корпусировании многовыводных микросхем», ― пояснил исследователь.
Цех с линией по сборке микросхем в пластиковые корпуса на заводе «Микрон» Пресс-служба АО «Микрон»
Ученый отметил, что даже маленькая неточность в создании корпуса может влиять на работу микросхемы и прибора целиком, а значит, получаемые материалы от партии к партии должны иметь стабильный набор характеристик. В лабораториях НИУ МИЭТ установлено, что экспериментальные образцы обладают удовлетворительными характеристиками. Но исследования в ФИЦ ПХФ и МХ РАН и Институте пластмасс продолжаются.
«Для выполнения работ были поставлены крайне сжатые сроки, — говорит Георгий Малков. — Исследования начались в октябре 2023 года, и уже в марте 2025-го должна быть создана технология изготовления компаундов, необходимо будет пройти испытания на базе промышленных партнеров. Окончание проекта с запуском производства планируется на осень 2025 года».
office@icp.ac.ru
+7 496 522-51-64
«Российским дизайн-центрам, которые хотят произвести современную микросхему, проще корпусировать микросхемы там, где кристаллы изготавливаются, к сожалению не в России. А требований Минпромторга об обязательности проведения данной технологической операции в России на сегодняшний день нет»
