В лаборатории «Низкотемпературные керамические технологии (LTCC) в микроэлектронике» НИЯУ МИФИ собрали российский комплекс для микрообработки материалов с помощью ультрафиолетового лазера. Эта лаборатория — одна из первых, открытых по программе Минобрнауки, где в России создали сто молодежных научных групп в области микроэлектроники.

Стандартное оборудование для производства электроники дорогое, сложное в обслуживании, а некоторые расходники и вовсе трудно достать. Несколько лет назад ученые из МИФИ решили сделать свою установку — проще, доступнее, но не менее точную. В итоге получился программно-аппаратный комплекс для лазерной микрофрезеровки с четырьмя осями координат.

Наша установка дает небольшим лабораториям те же возможности, что и промышленным линиям, — говорит Константин Облов, руководитель лаборатории. — Можно работать с теми же процессами, что и на крупных производствах, плюс обрабатывать материалы, которые раньше не поддавались традиционным методам.

Например, комплекс справляется с циркониевой керамикой — ее используют в газовых датчиках для экстремальных условий: контроля сгорания топлива в турбинах и двигателях.

Разработка МИФИ — уникальная технология для создания керамических МЭМС-сенсоров. Лаборатория участвует в международных проектах, включая коллаборацию DigiMan с учеными и компаниями из Германии и Израиля.

МЭМС-сенсоры — микроскопические датчики, которые объединяют механические и электронные компоненты. Например, акселерометры в смартфонах или датчики давления. В этой статье речь о керамических МЭМС — они выдерживают высокие температуры и агрессивные среды.

Главное преимущество — удешевление и упрощение производства микроэлектроники. Промышленные установки требуют огромных вложений, а здесь — компактный аналог, доступный университетам и малым предприятиям.

• Гибкость — можно тестировать новые материалы, не заточенные под массовое производство.
• Импортозамещение — отечественная альтернатива зарубежным системам.
• Применение в экстремальных условиях — датчики для энергетики и двигателестроения.

Пока неясно, насколько комплекс масштабируем. Лазерная обработка точечная, а для серийного выпуска деталей нужны скорости выше. Есть ли у разработки потенциал для промышленности или она останется нишевым решением для лабораторий — покажет время.

Ранее российские ученые научились управлять свойствами графена с помощью лазера.