Системытехнологий электроники и приборостроения. Основные технологические процессы,используемые на предприятиях комплекса
План
Введение
1 Основные понятия об изделиях, производственном и технологическомпроцессах
1.1 Общие положения
1.2 Виды изделий
1.3 Виды конструкторских документов
1.4 Основные этапы проектирования приборов
2 Роль иместо радиоэлектронной промышленности в национальной технологической системе России
2.1 Роль и место радиоэлектронной промышленности в ОПК
2.2 Модернизация производственно технологических мощностей РЭП
2.3 Внешнеэкономическая деятельность
3 Динамика развития рынка, экономические, экологические,социальные перспективы и направления отрасли
3.1 Новая электроника России: тенденции развития.
3.2 Формирование рынка контрактной разработки
3.4 Сегменты рынка
4 Производство интегральных микросхем
4.1 Технология производства полупроводниковых приборов иинтегральных микросхем
4.2 Технологический маршрут
Заключение
Литература
Введение
«Основныминаправлениями экономического и социального развития на 1985-1990 годы и напериод до 2009 года» предусмотрен неуклонный подъем материального икультурного уровня жизни народа, создание лучших условий для всестороннегоразвития личности на основе дальнейшего повышения эффективности всегообщественного производства, увеличения производительности труда, роста социальнойи трудовой активности трудящихся.
Дляобеспечения решения этих задач народное хозяйство должно изготовлять большоеколичество машин и приборов, в том числе радиоэлектронных. Для этого нужно нетолько увеличивать объем выпуска различных материалов, но и обеспечивать ихрациональное использование, что существенно снижает экономические затраты ипрямо способствует выполнению поставленных задач.
С целью обеспечения новых потребностейнародного хозяйства при создании новых и приборных устройств широко используютновые конструкционные материалы: сверхчистые, сверхтвердые, жаропрочные,порошковые, полимерные и другие материалы, позволяющие резко повыситьтехнический уровень, надежность, снизить затраты на производство. Обработкаэтих материалов связана со значительными технологическими трудностями.
Развитие исовершенствование любого производства в настоящее время связано также и с егоавтоматизацией, созданием робототехнических комплексов, широким использованиемвычислительной техники, применение станков с числовым программным управлением.Эти элементы составляют базу, на которой создаются автоматизированные системыуправления, становятся возможными оптимизация технологических процессов ирежимов обработки, создание гибких автоматизированных производств.
Решение такихзадач возможно только высококвалифицированными инженерами, в деятельностикоторых применение на практике технологических наук имеет очень большоезначение. При создании конструкции различных приборных устройств инженер долженобеспечивать определенные их технические и эксплуатационные характеристики инадежность в работе, учитывать особенности технологических методов обработки исборки, а также экономическую целесообразность изготовления избраннойконструкции.
Для этогоинженер должен обладать глубокими технологическими знаниями в области расчетаприборных устройств. Создание и развитие конструкции любого изделияпроизводится в несколько этапов и значительная часть этапов конструированияизделия тесно связана с технологией, а пренебрежение технологическимитребованиями приводит к значительным экономическим, а иногда и техническимпотерям: изделие изготовляется в более продолжительные сроки (часто срокувеличивается в несколько раз), технические показатели ухудшаются, увеличиваетсяматериалоемкость. Иногда становится невозможно изготовить изделие в планируемыесроки.
Уровеньтехнологического мышления (т.е. возможность представления путей изготовлениявсего изделия) в значительной мере определяет технические возможностиконструирования новых электронных изделий. Это легко проследить на основеразвития электронных приборов (радиоэлектронных устройств и в том числе ЭВМ).Масса, потребляемая мощность, размеры, время безотказной работы этих приборов впериод с 1946 года по настоящее время сократились более чем в 10-100 раз, анадежность в такое же количество раз увеличилась.
1 Основныепонятия об изделиях, производственном и технологическом процессах
Под конструкциейрадиоэлектронной аппаратуры (РЭА) понимается совокупность элементов и деталей сразличными физическими свойствами и формами, находящихся в определеннойпространственной, механической и электромагнитной взаимосвязи, котораяопределяется электрическими схемами и конструкторской документацией иобеспечивает выполнение аппаратурой определенных функций в условиях воздействияна нее различных факторов: эксплуатационных, производственных, человеческих.
Производство РЭА представляет собойсовокупность взаимосвязанных процессов, посредством которых из сырьевыхресурсов и изделий электронной техники человеком создаются необходимыепродукты, предназначенные для использования в сфере потребления илипроизводства. Развитие современного производства характеризуется непрерывнымпроцессом обновления материально-технической базы и технологии производства,усложнением цикла подготовки производства, комплексной механизацией иавтоматизацией производственных процессов.
Технологияпроизводства, или технологический процесс, это часть производственного процесса- определенных действий, направленных на изменение свойств объекта производствав соответствии с технологической документацией и достижение им состояния,соответствующего технической (конструкторской) документации.
Конструированиеи технология производства являются частями сложного процесса разработки РЭА ине могут выполняться в отдельности, без учета взаимосвязей между собой и сдругими этапами разработки, и определяют в конечном итоге общие потребительскиесвойства изделий.
Рабочиефункции РЭА характеризуется набором параметров, номинальные значения которыхзадаются техническим заданием (ТЗ) на разработку изделия. Реализация этихпараметров в эксплуатации зависит как от общего комплекса дестабилизирующихфакторов условий эксплуатации (климатических, механических и пр.), так и откачества разработки и технологии производства. Учет этих факторов требует отразработчика РЭА знаний по всем вопросам конструкторско-технологическогопроектирования, а именно:
· виды и порядок разработки технической документации;
· влияние внешних факторов на работоспособность РЭА;
· методы конструирования элементов, узлов и устройств РЭА иизготовления изделий;
· обеспечение электромагнитной совместимости, механическойпрочности, нормальных тепловых режимов и надежности изделий;
· общие вопросы организации производства РЭА;
· стандартные и специальные технологические процессы в производствеРЭА;
· методы сборки и монтажа;
· методы регулировки, настройки и испытаний РЭА
и т. д.
Развитиеинформационных технологий и применение их при проектировании изделий даетвозможность разработчику РЭА использовать принципиально новые инструменты иподходы для сокращения сроков разработки, улучшения технических и сниженияэкономических показателей создаваемой РЭА.
1.1 Общиеположения
Конструированиегеофизических измерительных приборов (ГИП) и геофизических измерительно-вычислительныхсистем (ГИВС), как один из видов инженерной деятельности, есть процессопределения, разработки и отражения в конструкторской, технологической ипрограммной документации
· формы, размеров и состава изделия,
· входящих в него деталей и узлов,
· используемых материалов и комплектующих изделий,
· взаимного расположения частей и связей между ними,
· указаний на технологию изготовления,
· указаний на метрологию поверки и методику эксплуатации изделий.
С самыхобщих позиций ГИП – это подкласс приборов специализированного профессиональногоназначения радиоэлектронной аппаратуры (РЭА). Соответственно, наконструирование и производство ГИП распространяются все нормы, требования,метрология, методики и стандарты РЭА с дополнением специальными требованиями,определяемыми назначением и условиями эксплуатации ГИП. В рамках общихтребований и норм к РЭА мы и будем рассматривать разработку ГИП и ГИВС,учитывая, при необходимости, специфику их применения в геофизике.
Появление нового технического изделия – сложный и противоречивыйпроцесс. Особенно это касается радиоэлектронных изделий, функционированиекоторых основано на широком спектре физических, химических и иных явлений.Новая техника, воплощая результаты последних научно-технических достижений, способствуетразвитию производительных сил общества и удовлетворению его потребностей впродукции более высокого качества. Важнейшим вопросом в сфере производствановой техники является прогнозирование. Определение главных направленийисследований и разработок проводится в ходе научно — исследовательских работ(НИР) и опытно-конструкторских работ (ОКР).
Разработка и организация производства нового изделия требуетзатрат времени и крупных финансовых вложений. Величина этих расходов зависит отуровня новизны продукции и частоты смены моделей. Затраты на изготовлениеизделия в первый год его выпуска могут в несколько раз превышать затратыпоследующих лет. Это снижает уровень эффективности производства новой техники,а иногда приводит к большим убыткам.
Жизненный цикл изделий. Быстрые темпы технического прогрессатребуют такого периода смены моделей продукции (жизненного цикла продукции),при котором суммарные затраты на разработку и внедрение новых моделей, а такжепотери от морального износа были бы минимальны, а уровень экономическойэффективности был бы максимальным.
В жизненном цикле изделия можно выделить два периода. Первый – втечение которого осуществляется разработка новой продукции. Второй – в течениекоторого новая продукция осваивается, производится и реализуется до прекращениявыпуска и утилизации.
В первый период жизненного цикла изделия входит полный комплексработ по созданию новой техники:
1. Научно-исследовательская разработка (НИР). На этой стадиипроходят проверку новые идеи и изобретения. Теоретические предпосылки решениянаучных проблем проверяются в ходе опытно-экспериментальных работ.
2. Опытно-конструкторская разработка (ОКР). На этой стадии идеи ирешения, возникающие в процессе НИР, реализуются в технической документации иопытных образцах.
3. Конструкторская подготовка производства (КПП). Осуществляетсяпроектирование нового изделия, разрабатываются рабочие чертежи и техническаядокументация.
4. Технологическая подготовка производства (ТПП). Разрабатываютсяи проверяются новые технологические процессы, проектируется и изготавливаетсятехнологическая оснастка для производства изделия.
5. Организационная подготовка производства (ОПП). На этой стадиивыбираются методы перехода на выпуск новой продукции, проводятся расчетыпотребности в материалах и комплектующих изделиях, определяютсяпродолжительность производственного цикла изготовления изделия, размеры партий,и пр.
6. Отработка изделия в опытном производстве (ООП). Осваиваетсявыпуск опытного образца (опытной партии), проводится отладка новыхтехнологических процессов.
Во второй период жизненного цикла включается освоение изделия впромышленном производстве (ОСП). Практика показывает, что на этой стадиивозникают и конструкторские изменения, и изменения в технологических процессах,и изменения уровня оснащенности производства специальными видами оснастки иоборудования. Точное соблюдение технологического процесса – одно из важнейшихорганизационных условий повышения эффективности выпуска нового изделия, включаявысокое качество продукции и высокие технико — показатели производства.
Завершающим этапом жизненного цикла является эксплуатация новойпродукции, когда продукция используется в соответствии с ее назначением иприносит экономический эффект. Предприятию было бы выгодно продлить второй периоджизненного цикла изделия на максимальный срок, однако этот период имеет свойпредел. Новая продукция с момента ее появления обеспечиваетсоциально-экономический эффект до определенного времени, после которого онаморально стареет.
Государственнаястандартизация. Разработка и постановка продукции на производство,безотносительно к ее назначению, регламентируется комплексом стандартов Системыразработки и постановки продукции на производство (СРПП). Основополагающимстандартом Российской Федерации по СРПП является ГОСТ Р 15.000-94 «Системаразработки и постановки продукции на производство. Основные положения».
Порядокразработки и постановки на производство продукции общетехнического назначенияустанавливается ГОСТ Р 15.201-2000 «Продукция производственно-техническогоназначения. Порядок разработки и постановки продукции на производство».Стандарт устанавливает основные положения по разработке технического задания(ТЗ), конструкторской и технологической документации, приемке результатовразработки, подготовке и освоению производства, испытаниям опытных образцовпродукции, а также по подтверждению их соответствия обязательным требованиямгосударственных стандартов. Требования стандарта допускается конкретизировать вметодических документах. Рассматриваются следующие стадии и виды работжизненного цикла продукции:
— стадия “Разработка”, вид работ “Опытно-конструкторская работа по разработкепродукции”;
— часть стадии “Производство”, вид работ “Постановка на производство”.
Существуеттакже ГОСТ 15.005-86 «Создание изделий единичного и мелкосерийногопроизводства, собираемых на месте эксплуатации». Стандарт устанавливаетпорядок разработки, согласования и утверждения технического задания,технической документации, порядок изготовления, контроля, монтажа, приемки исдачи в эксплуатацию изделий единичного и мелкосерийного производства и ихсоставных частей, окончательная сборка, наладка, испытания и доводка которыхмогут быть проведены на месте эксплуатации в составе конкретногопроизводственного объекта. Стандарт, по-видимому, устарел, и будет замененновым.
Расширениесвязей с иностранными фирмами вызвало появление ГОСТ 15.311-90.«Постановка на производство продукции по технической документациииностранных фирм». Стандарт устанавливает основные положения постановки напроизводство серийной продукции по рабочей технической документации иностранныхфирм и распространяется на продукцию, предназначенную целиком или частично креализации в стране. Продукция должна соответствовать требованиям,обеспечивающим безопасность для жизни и здоровья населения, охрану окружающейсреды, и быть пригодной к совместному применению с отечественной продукцией.
Подготовкупроизводства осуществляют в порядке, установленном для продукции,разрабатываемой в стране. При оснащении производства технологическимоборудованием, закупленным у фирмы, необходимо учитывать условия заключенныхконтрактов. При освоении производства продукции в общем случае проводятспециальную подготовку кадров, пуск и опробование средств технологическогооснащения, изготовление и квалификационные испытания установочной серии (первойпромышленной партии).
Приизготовлении установочной серии проводят работы по выявлению возможных дефектовизготовленной продукции, по улучшению технологии производства, вносят измененияв техническую документацию при условии сохранения установленных значенийпоказателей качества продукции. Квалификационные испытания установочной серииявляются обязательными. Программой испытаний предусматриваются испытанияизготовленных образцов на соответствие требованиям нормативно-техническогодокумента и технической документации, а также сравнение полученных значенийпоказателей с соответствующими показателями образцов фирмы. В квалификационныхиспытаниях вправе принять участие соответствующие органы госнадзора, которыедолжны быть заблаговременно информированы о предстоящих испытаниях. Образцысредств измерения из установочной серии подвергают государственным контрольнымиспытаниям в соответствии с ГОСТами.
Изустановочной серии отбирают образцы для утверждения их в качестве эталонов.Порядок утверждения эталонов — по ГОСТ 15.009 или ГОСТ 15.007 с учетомрезультатов сравнения изготовленных образцов с образцами, полученными от фирмы.
Моделиработ. Широкое внедрение вычислительной техники во все сферы человеческойдеятельности предопределяет необходимость разработки таких ГИВС и ГИП, которыебы имели широкие возможности применения, малую стоимость, небольшуюдлительность этапа разработки и внедрения ее в производство, максимальнуютехнологичность и т.д. Для геофизической аппаратуры, учитывая еемалосерийность, это возможно только при максимальном использовании узлов,блоков и изделий крупносерийного РЭА общетехнического и народно-хозяйственногоназначения.
Взависимости от наличия целевых программ развития продукции, наличия илиотсутствия конкретного заказчика, разработку и постановку продукции напроизводство осуществляют по следующим моделям организации работ:
1 — создание продукции по государственным и муниципальным заказам, финансируемым изфедерального бюджета и бюджетов субъектов РФ (госзаказ);
2 — создание продукции по заказу конкретного потребителя;
3 — инициативные разработки продукции.
Присоздании продукции по госзаказу и заказу конкретного потребителя разрабатываюттехническое задание (ТЗ) и заключают договор (контракт) на выполняемые работы.В договоре или ТЗ указывают нормативные документы, регламентирующие порядоквыполнения работ, и документы, определяющие обязательные правила и требования кпродукции, а также требования, установленные законами и нормативнымидокументами органов государственного надзора.
Главныеэтапы работ. В зависимости от назначения изделий, предыстории данного вида РЭА,технических заделов разработчика, возможностей производства, объема рынка, ипрочих достаточно многочисленных факторов, включая финансовые, конкретные этапыработ при разработке изделий, равно как и их содержание, могут существенноизменяться. Кратко отметим три стадии работ, которые обычно содержатся вразработках изделий на основе принципиально новых технических решений:
· техническое предложение (аванпроект);
· эскизный проект (ЭП);
· технический проект (ТП).
Основой дляразработки является техническое задание. В ТЗ излагаются назначение и областьприменения разрабатываемой РЭА, технические, конструктивные, эксплуатационные иэкономические требования, условия хранения и транспортирования, требования понадежности, правила проведения испытаний и приемки образцов в производстве.
На стадиитехнических предложений проводится анализ существующих технических решений,патентные исследования, проработка возможных вариантов создания РЭА, выбороптимального решения, макетирование отдельных узлов РЭА, выработка требованийдля последующих этапов разработки.
На стадииэскизного проектирования осуществляют проработку выбранного варианта реализацииРЭА. Изготавливается действующий образец, проводятся испытания в объеме,достаточном для подтверждения заданных в ТЗ технических и эксплуатационныхпараметров, организуется разработка необходимой конструкторской документации,которой присваивается литера «Э». Прорабатываются основные вопросы технологииизготовления, наладки и испытания элементов, узлов, устройств и РЭА в целом.
На стадиитехнического проекта принимаются окончательные решения о конструктивномоформлении РЭА и составляющих ее узлов, разрабатывается полный комплектконструкторской и технологической документации, которой присваивается литера«Т», изготавливается опытный образец (образцы) РЭА, проводятся испытания насоответствие ТЗ.
Впоследующем осуществляется технологическая подготовка производства, выпускустановочной серии и организация серийного (массового) выпуска РЭА.
Стадииразработки ТЗ, технических предложений и ЭП включаются, как правило, внаучно-исследовательскую работу, а стадии разработки технического проекта итехнологической подготовки производства — в опытно-конструкторскую разработку.
Дляизделий, не требующих проведения НИР, разработка и постановка продукции напроизводство в общем случае предусматривает:
1)разработку ТЗ на опытно-конструкторскую работу;
2)проведение ОКР, включающей:
— разработку конструкторской (КД) и технологической (ТД) документации,
— изготовление и испытания опытных образцов,
— приемкурезультатов ОКР, утверждение разработанной документации и технических условий(ТУ) на изготовление установочной (опытной) партии изделий.
3)постановку изделий на производство, включающую:
— подготовку производства,
— изготовление установочной серии и квалификационные испытания.
Приразработке РЭА выпускают большое количество технической документации (конструкторской,технологической, программной), состав которой определяется Государственнымистандартами Единой системы конструкторской документации (ЕСКД), Единой системытехнологической документации (ЕСТД) и Единой системы программной документации(ЕСПД).
Продуктыинтеллектуального труда, полученные в процессе создания и постановки продукциина производство и являющиеся объектами охраны интеллектуальной собственности,используют в порядке, установленном законодательством Российской Федерации.
Государственныестандарты устанавливают несколько этапов разработки конструкторскойдокументации с соответствующими требованиями к их содержанию и выполнению.Однако жесткой номенклатуры этапов, общей и обязательной для разработкиизделий, существовать не может. Во многом, это зависит от вида изделий и ихсложности, предыстории развития данного направления техники, существующиханалогов, и т.п., включая остроту потребности в изделии и перспективыобеспечения конкурентоспособности на рынках сбыта.
1.2 Видыизделий
Изделие-единицапромышленной продукции, количество которой может исчисляться в штуках илиэкземплярах.
Изделияприборостроительного производства в зависимости от их назначения, делят наизделия основного производства и вспомогательного. К первым относятся изделия,предназначенные для поставки (системы автоматического управления; приборы идатчики давления; приборы и датчики линейных и угловых скоростей; приборы идатчики измерения медико-биологических параметров и др.).
Установленыследующие виды изделий:
-деталь-изделие,изготовляемое из однородного по наименованию и марке материала, без применениясборочных операций (зубчатое колесо отсчетного устройства; корпус редуктора;подложка микросхемы; штампованная пластина магнитопровода; цилиндр рулевоймашинки и др.);
— сборочнаяединица-изделие, составные части которого подлежат соединению между собой напредприятии-изготовителе сборочными операциями (свинчиванием, сваркой, пайкой,клепкой, склеиванием и др.).
Например,тахометр, автопилот, потенциометр, микромодуль, микросхема, накопитель намагнитных дисках;
— комплекс-два и более специфицированных изделия, не соединенных напредприятии-изготовителе сборочными операциями, но предназначенных длявыполнения взаимно связанных эксплуатационных функций (ракетный комплекс:ракета, пусковая установка, средства управления);
-комплект-дваи более специфицированных изделия, не соединенных на предприятии-изготовителесборочными операциями и представляющими собой набор изделий имеющих общееэксплуатационное назначение вспомогательного характера (комплектконтрольно-измерительных устройств);
Изделия, взависимости от наличия или отсутствия в них составных частей, делятся на:
-неспецифицированные(детали) -не имеющие составных частей;
-специфицированные(сборочные единицы, комплексы и комплекты)-состоящие из двух и более составныхчастей.
1.3 Виды конструкторскихдокументов
Кконструкторским документам согласно ГОСТ относятся:
графические(чертеж детали, сборочный чертеж, чертеж общего вида, монтажный чертеж и др.) итекстовые документы (пояснительная записка, технические условия, патентныйформуляр и др.), которые в отдельности или совокупности определяют состав илиустройство прибора и содержат необходимые данные для его разработки илиизготовления, контроля, приемки, эксплуатации и ремонта.
Чертеждетали — документ, содержащий изображение детали и другие данные, необходимыедля изготовления и контроля.
Сборочныйчертеж — документ, содержащий изображение сборочной единицы и др. данные,необходимые для ее сборки (изготовления) и контроля. К сборочным чертежамотносят также гидромонтажные, пневмомонтажные и электромонтажные чертежи.
Чертежобщего вида — документ, определяющий конструкцию изделия, взаимодействие егосоставных частей поясняющий принцип работы изделия.
Техническиеусловия- документ, содержащий требования (совокупность всех показателей, норм,правил и положений) к изделию, его изготовлению, контролю, приемке, поставке,которые целесообразно указывать в других конструкторских документах.
1.4 Основныеэтапы проектирования приборов
Установленыстадии разработки конструкторской документации на все виды изделийпромышленности.
1.Стадия«Техническое задание» — разработка НИИ на основе анализа работы,эксплуатации, изучения имеющихся образцов; используется техническая и научнаялитература, а также результаты расчета основных параметров.
ТЗустанавливает основное назначение технических и тактико-техническиххарактеристик, показатели качества и тактико-экономические требования кизделию, выполнение определенных этапов разработки конструкторской документациии ее основ, а также специальные требования к изделию.
2.Стадия«Техническое предложение» — разработка технического предложения порезультатам анализа ТЗ, с присвоением документации литеры «П».
Техническоепредложение-совокупность конструкторских документов, которые должны содержатьтехническое и технико-экономическое обоснование целесообразности разработкидокументации изделия на основе анализа ТЗ заказчика и различных вариантоввозможных решений создаваемых изделий, сравнительные оценки с учетомконструктивных и эксплуатационных особенностей разрабатываемого и существующихизделий, а также патентных материалов.
3.Стадия«Эскизный проект» — техническое предложение после согласования иутверждения является основанием для разработки эскизного проекта с присвоениемдокументации литеры «Э».
Эскизныйпроект — совокупность конструкторских документов, которые должны содержатьпринципиальные конструктивные решения, дающие общее представление об устройствеи принципе работы изделия, а также данные, определяющие название, основныепараметры и габаритные размеры разрабатываемого изделия.
Эскизныйпроект после согласования и утверждения служит основанием для разработкитехнического проекта или рабочей конструкторской документации.
4.Стадия«Технический проект» — на основании эскизной разработкиотрабатывается концепция для обеспечения наиболее компактной конструкции,рациональной (технико-экономической) разбивки изделия на сборочные единицы идетали, выявления возможности использования нормализованных и стандартныхагрегатов, сборочных единиц деталей.
Техническийпроект — совокупность конструкторских документов, которые должны содержатьокончательное техническое решение, дающее полное представление об устройстверазрабатываемого изделия и исходные данные для разработки рабочей документации.
Техническийпроект после согласования и утверждения служит основанием для разработкиконструкторской документации. Он состоит из чертежей общих видов изделия сприсвоением литеры «Т».
5.Разработка рабочей документации — рабочие чертежи с техническими условиями, содержащие все данные дляизготовления и контроля изделия: сборочные чертежи, чертежи деталей,спецификация деталей, материала.
Устанавливаютсястадии разработки технической документации и этапы выполнения этих работ наизделии.
Стадиитехнологической подготовки проводят параллельно с этапами конструкторскойподготовки.
2Роль и месторадиоэлектронной промышленности в национальной технологической системе России
2.1 Роль иместо радиоэлектронной промышленности в ОПК
Конференцияпосвящена актуальным вопросам развития радиоэлектронного комплекса, состояниекоторого имеет критически важное значение для всей страны, и в первую очередьдля обеспечения ее обороноспособности.
СогласноВоенной доктрине Российской Федерации к приоритетным задачам военногообеспечения относятся, я цитирую «разработка и производствоунифицированных высокоэффективных систем управления войсками и оружием, системсвязи, разведки, стратегического предупреждения, радиоэлектронной борьбы,высокоточных мобильных безъядерных средств поражения, а также систем ихинформационного обеспечения».
По сути,речь идет о номенклатуре продукции спецтехники, которую производит радиоэлектронныйкомплекс.
/>
Наряду спрямыми поставками Вооруженным силам и другим видам войск комплексов, систем,отдельных видов аппаратуры предприятия УРЭП и СУ обеспечивают практически всеотрасли ОПК комплектующими изделиями (аппаратурой, приборами, блоками иэлектронной компонентной базой), необходимыми для производства финишных ВВСТ. Основныминаправлениями создания и производства радиоэлектронной продукции в интересахгражданских отраслей промышленности и населения являются :
/>
/>
/>
Объемпромышленного производства за 1 половину 2005 г. составил в сопоставимых ценах99,8% от уровня соответствующего периода прошлого года. Выпуск продукцииспециального назначения снизился на 10% по сравнению с соответствующим периодомпрошлого года. Снижение объемов производства продукции специального назначенияво многом связано с ухудшающимся финансово-экономическим положением большинствапредприятий, старением основных фондов, устаревшей структурой производства, сохранениемкризисных моментов в сфере военно-технического сотрудничества, а также сзатягиванием принятия Государственного оборонного заказа 2005 г. и сроковпроведения конкурсов в гензаказчиками, что привело к существенномунедофинансированию предприятий РЭП в I полугодии. Вместе с тем, в сферегражданского производства предприятиям и организациям РЭК удалось практическиполностью сохранить достигнутые рубежи прошлого года.
Средипродукции гражданского назначения (слайд 5) выросло производство средств вычислительнойтехники (в 1,9 раза), оборудования для торговли и общественного питания (в 1,5раза), оборудования для перерабатывающих отраслей АПК (на 25%). Практически науровне прошлого года сохранилось производство медицинской техники. Выпускизделий электронной техники увеличился почти на 6,1%, в том числемикроэлектроники — на 10%.Среди товаров народного потребления увеличился выпусктелевизоров (на 25%).В целом из 300 предприятий РЭК сумели превысить уровеньпроизводства прошлого года 142 предприятия.В условиях практически полногоотсутствия в 1-ом полугодии бюджетного финансирования работ, выполняемых врамках ФЦП, из-за затягивания конкурсных процедур, а также проблем сзаключением договоров на выполнение работ в рамках ГОЗ, научно-техническиморганизациям РЭК, к сожалению, не удалось в первой половине 2005 года сохранитьпрошлогодние объемы проводимых исследований и разработок. По предварительнымданным общий объем проводимых НИОКР составил в I полугодии 2005 года около89,0% от уровня прошлого года, в том числе по работам, выполняемым в интересахобороны и безопасности — 86,5%, в интересах науки и народного хозяйства — 114,5%. В структуре финансирования проводимых исследований и разработоксредства федерального бюджета составляют 53,0%, собственные средства — 2,5%,средства организаций-заказчиков — 44,5%. В настоящее время прибыльными являютсяоколо 60% промышленных предприятий и 75% научных организаций. Объем полученнойими прибыли превысил 3,1 млрд. руб. Вместе с тем, в радиоэлектронном комплексесохраняется большое количество убыточных организаций: 108 в промышленности и 55в науке. При этом, если в науке убытки составляют около 11% от объемаполученной прибыли, то в промышленности — 78%. Тем не менее, несмотря нанекоторый спад в объемах по итогам 6 месяцев, к концу года мы планируем выйтина 105,3- 109,3% за счет того, что будут завершены целый ряд этапов работ, покоторым должна быть произведена соответствующая оплата. Примерно такие жепоказатели мы планируем и на последующие годы. К настоящему периоду 2005 годазавершено формирование мобилизационных планов предприятий применительно кусловиям 2000 расчетного года. В мобилизационный план РЭП включено около 9500номенклатурных позиций.В 2005 году по сравнению с 2004 годом на 89% увеличенофинансирование мероприятий по мобилизационной подготовке экономики.
/>
2.2 Модернизацияпроизводственно технологических мощностей РЭП
Врезультате создавшегося финансового положения большинства предприятий РЭК,недостаточных объемов государственных капитальных вложений за последнеедесятилетие темпы обновления основных производственных фондов (ОПФ) непревышали 1,5-2% в год, при минимально необходимом уровне в 5-6%. Определеннаяподдержка техперевооружению и реконструкции отраслей РЭК оказывается через ГПВна 2001-2010 годы, а также через ассигнования из средств федерального бюджетапо разделу «Промышленность, энергетика и строительство», ФЦП«Реформирование и развитие ОПК (2002-2006 годы)» и в меньшей степениФЦП «Национальная технологическая база» на 2002-2006 годы. Длясоздания производственных мощностей по выпуску продукции, отвечающей покачеству и объемам задачам реализации Государственной программы вооружения2001-2010 г. г., в 2005 г. предусматриваются инвестиции в основной капитал 27действующих предприятий РЭП. Однако выделенные инвестиции составляют около 23%потребности на эти цели. В 2006 г. предусматриваются инвестиции в основнойкапитал 26 действующих предприятий. Вновь начинаемых строек непредусматривается. Большая часть инвестиций в 2005 г. и 2006 г. направляется наимпортозамещение изделий микроэлектроники, СВЧ электроники, пьезотехники,радиокомпонентов, спецматериалов и развитие современной элементной базы для ликвидациинаметившегося отставания в этой области от мирового уровня. Капитальныевложения направляются в первую очередь на создание производственных мощностейпо выпуску мощных видов радиоэлектронных вооружений, зенитных ракетныхкомплексов, систем РЭР и РЭП и др., а также на создание мощностей по выпускунового поколения кремниевых мощных СВЧ транзисторов и модулей. Основныерезультаты инвестиционной деятельности предприятий РЭК 2002-2005 г. г.представлены на слайдах 11 и 12.
Показаныфактические и прогнозируемые объемы финансирования инвестиций в техническоеперевооружение и развитие производственных мощностей за счет госбюджета исобственных средств предприятий РЭК в 2002-2005 г. г.
Федеральныецелевые программы
Важнойсоставляющей реализуемой научно-технической политики является выполнениефедеральных целевых программ.
ПредприятияУРЭП и СУ участвуют в реализации программных мероприятий по ФЦП,государственным заказчиком которых является Федеральное агентство попромышленности:
«Национальнаятехнологическая база на 2002-2006 годы»,
«Реформированиеи развитие ОПК (2002-2006 годы)»,
«Глобальнаянавигационная система» (2002-2011 годы)",
«Развитиегражданской авиационной техники России на 2002-2010 годы и на период до 2015года»(слайд 13).
/>
/>
Качествопродукции.
Одной изнаиболее серьезных проблем, без решения которой, на мой взгляд, становитсяпроблематичной реализация программ и планов научно-технического развитияотрасли, является проблема обеспечения качества продукции предприятийрадиоэлектронного комплекса как оборонного, так и гражданского назначения.Вопросы обеспечения качества, прежде всего вооружения и военной техники,выходят за рамки какой — либо одной отрасли и являются критическими для большинствапредприятий отечественного ОПК.
Состояниеработ по обеспечению качества в радиоэлектронном комплексе было подробнорассмотрено на состоявшейся год назад в Омске конференции, а также наВсероссийской конференции по качеству В и ВТ, прошедшей в феврале 2005г. вРостове.
На сегоднябольшинство мероприятий, запланированных согласованным с Минобороны РоссииПланом работ по реализации решений Омской конференции, выполнены. Заложенаорганизационная структура работ — выпущены приказы Роспрома, определившие головныеорганизации отрасли в области технического регулирования (ФГУП«Промтехаэро», ОАО «РНИИ „Электронстандарт“, ОАО»ВНИИ «Эталон», ЗАО «Радиостандарт- ЦНИИРЭС»),назначена головная организация отрасли по метрологии — Нижегородский НИИПИ«Кварц», совместно с Минобороны России принято решение о порядкесбора информации о качестве ЭКБ и РЭА, создана межведомственная рабочая группапо проблемам качества и надежности ЭКБ и РЭА с участием представителейМинобороны России, Роскосмоса и Рособоронэкспорта, создан Совет ГлавныхКонтролеров отрасли, в который вошли, по представлению наших предприятий,наиболее квалифицированные специалисты, много лет отдавшие делу обеспечениякачества. Представители Управления делегированы в составы экспертных групп попроведению технической экспертизы проектов профильных нашей отрасли техническихрегламентов.
В рамкахреализации Омского плана, с Омским Правительством предусматриваем создание вОмске регионального центра ИПИ технологий, который будет оказывать содействие вработах по внедрению современных электронных технологий на предприятияхрегиона. К аналогичным работам приступает Воронежская область. По моему мнению,такой крупный промышленный регион как С.Петербург и область нуждается всоздании своего регионального Центра
2.3 Внешнеэкономическаядеятельность
Международноенаучно-техническое и торгово-экономическое сотрудничество предприятийрадиоэлектронного комплекса осуществляется на основе комплексного подхода,обеспечивающего реализацию долговременных соглашений о поставках и модернизациизарубежным партнерам высокотехнологичной и наукоемкой продукции. Практическикаждое третье предприятие радиоэлектронного комплекса осуществляетвнешнеэкономическую деятельность. Ежегодно около 200 предприятий имеютпостоянные эффективные торговые отношения с зарубежными партнерами в более, чем60 странах дальнего и ближнего зарубежья. Объемы экспорта предприятийрадиоэлектронного комплекса в последние два года составляют 340 — 430 млн.долларов. Доля экспортных поставок в страны дальнего зарубежья в общем объемеэкспорта составляет 89,5 %. Самыми стабильными партнерами на рынке вооружений ивоенной техники являются Китай, Индия, Кипр, Египет, Вьетнам. Перспективнымистранами в области военно-технического сотрудничества могут быть Сирия, Иран,Алжир, другие арабские страны, где интересы основного российского конкурента — США в настоящее время явно не выражены.
Планируетсярасширение рынков сбыта радиоэлектронной продукции за счет взаимовыгодногосотрудничества со странами ближневосточного региона и юго-восточной Азии, в томчисле Малайзией, Ираком, Турцией, Индией; освоение рынка африканского региона.Одной из форм расширения российского участия на мировом рынке вооружения ивоенной техники может явиться ориентация предприятий на модернизацию и предоставлениеремонтных и сервисных услуг ранее проданной техники.К сожалению, медленнымитемпами идет процесс наращивания объемов экспорта гражданской продукции,основанный на интенсификации поиска зарубежных партнеров предприятиямирадиоэлектронного комплекса, развитии научно-технического сотрудничества сзарубежными фирмами, создании совместных производств и проектов, участиипредприятий в большем количестве международных выставок. Основнымиторгово-экономическими партнерами являются: Индия, Китай, Мьянма, Чехия,Гонконг, Германия, США, Тайвань Экспорт товаров имеет широкую номенклатуру,включает 36 групп изделий, в том числе:
· аппаратура связи;
· оружие, боеприпасы и их комплектующие, ракетно-зенитные иавиационные системы и оборудование;
· микросхемы интегральные;
· аппаратура и приборы контрольно-измерительные;
· прерыватели, разъединители, переключатели, соединители.
Наиболеекрупные поставки вооружения и военной техники в 2004 году осуществляли:
· ФГУП «НПО „Алмаз“, г. Москва — части ЗРС С 300 — ПМУ1 в Китай;
· ОАО „Корпорация “Фазотрон-НИИР», г. Москва — БРЛС-«Копье 21» в Индию;
· ФГУП «РКБ „Глобус“, г. Рязань — комплекс подготовкиавиасредств ОКА-Э1 в Китай, Мьянму, Индию;
· ОАО „НПК “НИИДАР» — береговой загоризонтныйрадиолокатор поверхностной волны «Подсолнух-Э» в Китай.
Закупкиимпортной продукции осуществляют 58 предприятий радиоэлектронного комплекса из44 стран. Основными поставщиками являются Нидерланды (30 % в общем объемеимпорта) и Германия (10 %). Общий объем импорта в 1-ом полугодии 2005 годасоставил 22,6 млн. долларов. Основную номенклатуру импорта составляют: станки иоборудование (доля в общем объеме импорта — 43,7 %), интегральные микросхемы(11,8 %), металлы и изделия из них (10,1 %).Концептуальными основами расширениявзаимовыгодного внешнеторгового сотрудничества предприятий радиоэлектронногокомплекса являются: формирование и регулирование ценовой политики нарадиоэлектронные изделия, развитие рыночной инфраструктуры, созданиемаркетинговых центров, торговых домов, расширение совместных производств,организация торговых представительств за рубежом, активизациярекламно-выставочной деятельности. Повышения эффективности экспорта можнодостичь за счет системного подхода, интеграции усилий российскихпроизводителей, экспортеров и государства в целом.
3 Динамикаразвития рынка, экономические, экологические, социальные перспективы инаправления отрасли
3.1 Новаяэлектроника России: тенденции развития
Проблемыотечественной электроники.
Кроссийской электронике, которая переживает непростые времена, наконец-то началопроявлять внимание руководство страны: сверстаны перспективные планымероприятий, направленные на оздоровление отрасли, внедряется с помощьюгосударства (например, на заводах “Микрон”, “Ангстрем”) более современноеоборудование для производства микрочипов по 180- и 130-мкм топологии и т. п.Тем не менее большинство отечественных предприятий, связанных с этойстратегической отраслью, продолжают жить, рассчитывая только на себя. Опроблемах таких предприятий, о трудностях и найденных россиянами путях ихпреодоления, а также о проблемах этой отрасли в целом шла речь на состоявшемсяв конце марта в Подмосковье форуме “Новая электроника России”, прошедшем подэгидой ИД “Электроника” и МЭРТ РФ. Форум обозначил основные направления развитияотечественной электроники и позволил выявить весьма оптимистическую тенденцию,которая показывает, что благодаря частной инициативе россиян идёт возрождение,становление и, наконец, скажем так, “возмужание” предприятий, которые вполнеможно отнести к новому поколению электронной отрасли России.
Состояниерынка.
Представляютинтерес аналитические данные по российскому рынку электроники, полученные путемопроса среди компаний-производителей и обнародованные на форуме генеральнымдиректором ИД “Электроника” Иваном Покровским. В минувшем году этот рынок внашей стране вырос на 30% по сравнению с предыдущим годом и достиг объема в 8,1млрд. долл. (см. рис. 1). Здесь нельзя не отметить, что доля России на мировомрынке электроники составляет лишь 0,5%, в то время как доля ВВП нашей страны вмире — 3,1%.
Производствоэлектронных компонентов (ЭК) в России ежегодно увеличивается примерно на 10%,более 30% этих изделий идет на экспорт. Вместе с тем российские ЭК составляюттолько 40% общего потребления (в денежном выражении) данного вида продукции вВПК и лишь 5% — в производстве гражданской продукции. Таким образом, в обоихсегментах преобладают импортные ЭК.
Интереснадинамика отраслевых сегментов этого рынка (см. рис. 2). Наибольший объем — 29%(примерно 2,5 млрд. долл.) — приходится на промышленную электронику: объемпотребления ЭК здесь в прошлом году достиг 450 млн. долл., что на 19% больше,чем в предыдущем. По мнению экспертов, такому развитию рынка ЭК в этом сегментеспособствовал рост производства и инвестиций в модернизацию промышленности,энергетики, транспорта. Выпуском изделий электроавтоматики занимается болеетысячи узкоспециализированных предприятий. Их конкурентными преимуществами нарынке являются близость к заказчику и невысокие расценки на услуги, а узкаяспециализация способствует снижению уровня конкуренции между ними. Наибольшийобъем производства электронных изделий в этом сегменте приходится напромавтоматику — 63%; на приводы — 22%, на сварочное оборудование — 7%, наисточники питания — 5% и на технологическое и научное оборудование — 3%. Средиосновных отечественных производителей в данном сегменте называют компании“Текон” (промышленные контроллеры), “Овен” (контрольно-измерительные приборы),“Электон” (станции управления погружными насосами для добычи нефти). Доляэлектронных изделий для телекоммуникационного оборудования составляет 16% отобъема российского рынка электроники. Рынок ЭК, потребляемых этим сегментом впрошлом году, превысил 450 млн. долл. при росте 35%, что объясняетсяувеличением инвестиций операторов широкополосного доступа, ростом рынка ВКСС(ведомственные и корпоративные сети связи), реализацией государственныхпрограмм в ИКТ, а также увеличением экспорта. В качестве факторов, сдерживавшихрост, называются сокращение инвестиций в развитие бизнеса традиционныхоператоров связи и операторов сотовой связи. Основными потребителями ЭК былиследующие отечественные производители телекоммуникационного оборудования связи:“Морион” (Пермь), НПП “Спецстрой-Связь” (Таганрог, крупнейший в странеизготовитель АТС), InfiNet Wireless (Москва). Начиная с 2006 г. был преодоленспад рынка ЭК для военной и аэрокосмической техники. В 2007-м его рост составил10%, а объем приблизился к 230 млн. долл. При этом увеличение объемовпроизводства продукции предприятиями оборонно-промышленного комплекса (ОПК)составило в минувшем году 7,9% по отношению к предыдущему году; экспортвооружений и военной техники достиг 8 млрд. долл. при росте на 27%. Однако доляинновационной продукции в общем объеме выпуска ОПК оказалась не велика — всеголишь на уровне 7%. Рынок ЭК для автомобильной электроники в минувшем годудостиг 250 млн. долл. при росте в 30%, который снизился примерно на 5—6% посравнению с 2006-м. Он подразделяется на три сегмента: первичный (43%),вторичный (11%) и дополнительное оборудование (46%). Его развитию способствуютувеличение веса электроники в российских автомобилях, рост рынкадополнительного оборудования, а также выход наших производителейавтоэлектроники со своими предложениями на отечественные заводы, занимающиесясборкой иномарок. Сдерживающими факторами развития этого сегмента экспертысчитают сокращение объемов производства автомобилей российских марок и ростконкуренции со стороны зарубежных компаний. Объем рынка ЭК для электронныхсистем безопасности (аппаратура видеонаблюдения, охранная сигнализация,средства обнаружения, оборудование охранно-пожарного мониторинга и контролядоступа, электронные замки и т. п.) в минувшем году превысил 180 млн. долл. приросте в 30%. Этому способствовали рост спроса на данные системы, увеличениедоли российских производителей с 40 до 60%, выход отечественных вендоров систембезопасности на смежные рынки, рост экспорта. Среди крупнейших отечественныхпроизводителей систем безопасности — “Аргус-Спектр” (Санкт-Петербург), “Болид”,(Королев, Московская область), “Сибирский арсенал” (Новосибирск), ЭВС(Санкт-Петербург). Объем ЭК для торгового оборудования в 2007 г. остался науровне предыдущего года — около 70 млн. долл., прекратив рост, что, по мнениюаналитиков, обусловлено таким фактором, как насыщение рынка кассовой техники. Впоследний год рынок ЭК для бытовой электронной техники продолжил рост на 35% иприблизился к отметке 80 млн. долл. Эксперты считают, что его развитие вызванолокализацией производства крупногабаритной бытовой электроники, началом выпускаприставок цифрового телевидения (закончится к 2015 г.), формированием рынкаODM-услуг (Original Design Manufacturer). Среди сдерживающих факторов называютсокращение доли российских марок бытовой электроники, а также стагнацию рынкателефонов и АОНов. Отдельным сегментом, показывающим ежегодный рост на 35—40%,является контрактное (аутсорсинговое) производство электронных изделий, включаяизготовление печатных плат, сборку и т. п. Такое стремительное развитие, какполагают аналитики, обусловлено ростом числа контрактных производителей,повышением доверия к российским компаниям, сужением их специализации, а такжеприходом на наш рынок глобальных компаний-аутсорсеров.
3.2 Формированиерынка контрактной разработки
Изменениеположения.
Многиеэксперты, выступавшие на форуме, высказывали мнение, что сегодня Россия неимеет массового конкурентного электронного продукта под собственным брендом,что является основным сдерживающим фактором для значительного наращиванияобъемов отечественного рынка электроники. Конкурировать с известными брендами,под которыми осуществляются продажи конечной электронной продукции (телевизоры,ПК, телефоны и т. п.) на нашем рынке, отечественные производители аналогичныхизделий не в состоянии. Представитель МЭРТа отметил, что одним из направленийработы этого ведомства является именно поддержка продвижения российскихбрендов, в том числе, надо полагать, и в области электроники. В то же времябыло заявлено, что для финансовой поддержки предприятий данной отрасли внынешнем году МЭРТом “бюджетных средств не предусмотрено”.Некоторые специалистына форуме прямо заявляли, что финансовой помощи частным предприятиям ожидать нестоит: денег никто не даст. Не стоит рассчитывать и на так называемые венчурныефонды. Их целью является лишь сбор денег с инвесторов на перспективные проекты,которые этому фонду представляют фирмы-разработчики, ожидающие финансовойподдержки. Однако собранные средства до компаний, ожидающих финансовой помощидля реализации своих проектов, зачастую не доходят. Чтобы радикально решитьпроблему расширения отечественного рынка этой отрасли, необходимо снятьбюрократические и таможенные барьеры на импорт компонентов, оборудования иматериалов, а главное, резко и незамедлительно снизить и даже отменитьтаможенные пошлины на импортные ЭК. Такой непопулярный для отечественныхпроизводителей ЭК (в том числе и микроэлектроники) шаг, на его взгляд, долженпривести к появлению массовых конечных электронных изделий под российскимбрендом, что в свою очередь позволит значительно расширить объем отечественногорынка С другой стороны, здесь затрагиваются и интересы ВПК, с большойнастороженностью относящегося к безудержному использованию зарубежнойэлектроники в ответственном военно-космическом оборудовании. В то же времяРоспром, например, сам настаивает на отмене НДС и таможенных пошлин на импорттехнологического оборудования, не производимого в России, с тем чтобы снизитьсроки окупаемости отечественных проектов в электронной отрасли. Таким образом,вопрос не прост и требует особого подхода. Другая важная для электроннойотрасли проблема, которая обсуждалась на форуме, — это дефицит кадров.Большинство производителей электронного оборудования обеспокоено недостаткомквалифицированных специалистов, являющимся, по мнению экспертов, основнымограничителем роста предприятий. На форуме ряд российских компаний представилиинтересные разработки в области электроники. Здесь надо отметить, что все ониимеют нишевый характер и в большинстве не являются конечными продуктами, нопользуются спросом на рынке. Однако некоторым отечественным фирмам (SPIRIT,“Нанотехнология МДТ” и др.), разработавшим интересные инновационные продукты,удалось “пробить” в жесткой конкурентной борьбе дорогу на Запад и поставлять ихкрупным зарубежным заказчикам под собственным брендом. Другие компании, такиекак “Альтоника”, “Арсенал”, “Доломант”, “Пампэла”, Tancher и др., припродвижении своих продуктов или услуг по контрактному производству электронныхизделий довольствуются нишами, найденными на внутреннем рынке; некоторые из нихуже имеют или планируют выход со своей продукцией за рубеж.Это далеко не все, алишь самые главные вопросы, обсуждавшиеся на форуме “Новая электроника России”.Но их достаточно, чтобы сделать вывод: несмотря на положительные сдвиги вотрасли и оптимистический настрой производителей, в ней остается немалонерешенных проблем.
3.3 Сегментырынка
Компьютерныйсегмент практически целиком базируется на поставках компьютеров, микропроцессорныхсхем и схем памяти из-за рубежа. Реализуется программа выпуска ПК специальногоназначения «Багет», в котором ключевые элементы электроники производятся натехнологической линии НИИ системных исследований ПАН. По данным НИИСИ, объемпроизводства микропроцессоров и СБИС в 2006-2010 гг. составит до 100 тыс. штукв год.
В 90-е годына ряде предприятий России были организованы лицензионные производства средстввычислительной и телекоммуникационной техники в информационно-безопасномисполнении. Их продукция предназначалась, в первую очередь, для использования ворганах государственного управления. Опыт, однако, показал абсолютнуюзависимость этих производств от поставок импортных комплектующих — преждевсего, микросхем. Их высокая стоимость, усугубляемая расходами на обеспечениезащиты информации, включая входной контроль закупаемых изделий, не позволилидостичь полной мощности созданных лицензионных производств.
Существенноснизить зависимость от импорта позволило бы освоение новых технологий попроектированию и производству электронных компонент на предприятиях, имеющихнеобходимый для этого опыт. Стабильный внутренний рынок имеется — это, вчастности, государственные капитальные вложения по программе «ЭлектроннаяРоссия» (до $16 млн.), поставки оборудования для финансовой и банковскойсистем, а также обеспечение введения с 2006 г. так называемых электронныхпаспортов для граждан России (в целом до $100 млн.).
Рынокпромышленной электроники развивается очень динамично и в ближайшем будущем егообъем достигнет десятков млрд. долларов. В частности, предельная емкость рынкаустройств силовой электроники в России составляет, по оценкам, $18,1 млрд., асиловых полупроводниковых приборов — $5,8 млрд. (без учета ввода новыхгенерирующих мощностей и затрат на реконструкцию объектов электроэнергетики).
Рыноктелекоммуникационного оборудования развивается особенно быстро и также восновном за счет поставок из-за рубежа. Ожидается, что на модернизацию толькопроводных линий связи в России потребуется до $35 млрд. в ближайшие десять лет.
Особуюзначимость для России представляет использование современных электронных системдля оборонных целей. Емкость соответствующего рынка можно косвенно оценить пооткрытым данным, характеризующим экспорт систем вооружений. Согласно приведеннымна совещании оценкам, долю электронных систем и компонентов можно оценить в$0,8-1,5 млрд., долю полупроводниковых элементов — в $100 млн.
В целом,потенциал внутреннего рынка полупроводниковых элементов может быть оценен внесколько млрд. долларов ежегодно. Что же касается возможностей нашейпромышленности, то здесь ситуация видится куда менее оптимистичной.
· Рис. 1. Производство электроники в России
· Рис. 2. Российская электроника: распределение по группам продукции
· Рис.3 Тенденции уменьшения минимальных топологических размеровцифровых интегральных схем
· Рис.4 Удельное производство электронной техники.
· Рис.5 Структура отечественного рынка электроники в 2003 г.
/>
Рис. 2.Российская электроника: распределение по группам продукции
/>
Рис. 1.Производство электроники в России
/>
Рис.3 Тенденцииуменьшения минимальных топологических размеров цифровых интегральных схем
/>
Рис.4Удельное производство электронной техники.
(в расчетена душу населения)
Источник:«О состоянии и перспективах развития М полупроводниковой электроники в России»,доклад, подготовленный к одноименному совещанию в Государственной Думе ФС РФ
/>
Рис.5Структура отечественногорынка электроники в 2003 г.
Источник:«О состоянии и перспективах развития M полупроводниковой электроники в России»,доклад, подготовленный к одноименному совещанию в Государственной Думе ФС РФ
4 Производствоинтегральных микросхем
Интегра́льная(микро)схе́ма (ИС, ИМС, м/сх, англ. Integrated circuit, IC, microcircuit),чип, микрочи́п (англ. microchip, silicon chip, chip) — тонкая пластинка,отколотая, отсечённая от чего-либо — первоначально термин относился к пластинкекристалла микросхемы) — микроэлектронное устройство — электронная схемапроизвольной сложности, изготовленная на полупроводниковом кристалле (илиплёнке) и помещённая в неразборный корпус.
Часто подинтегральной схемой (ИС) понимают собственно кристалл или плёнку с электроннойсхемой, а под микросхемой (МС) — ИС, заключённую в корпус. В то же времявыражение «чип компоненты» означает «компоненты для поверхностного монтажа», вотличие от компонентов для традиционной пайки в отверстия на плате. Поэтомуправильнее говорить «чип микросхема», имея в виду микросхему для поверхностногомонтажа. На 2009 год большая часть микросхем изготавливается в корпусах дляповерхностного монтажа.
/>
Современныеинтегральные микросхемы, предназначенные для поверхностного монтажа
/>
Советские изарубежные цифровые микросхемы
4.1 Технологияпроизводства полупроводниковых приборов и интегральных микросхем
Технологияполупроводникового производства базируется в настоящее время на таких сложныхпрецизионных процессах обработки, как фото- и электронолитография,оксидирование, ионно-плазменное распыление, ионная имплантация, диффузия,термокомпрессия и др. К материалам, используемым в производстве приборов имикросхем, предъявляют высокие требования по чистоте и совершенству структуры.Для осуществления большинства технологических операций используют уникальное похарактеристикам оборудование: оптико-механическое, термическое, ионно-лучевое.Процессы осуществляются в -специальных обеспыленных, помещениях с заданнымивлажностью и температурой.
4.2 Технологическиймаршрут
Технологическиймаршрут — это последовательность технологических операций обработкиполупроводниковых пластин, применяемых для изготовления данного типа ПП илиИМС. Документом, содержащим описание маршрута, -является маршрутная карта. Онапозволяет судить о перемещении изготовляемого прибора по всем операциям,указывает оборудование, материалы, трудовые нормативы и средства контроля.Проведение каждой технологической операции'регламентируется операционнойкартой, содержащей описание операции с указанием технологических режимовизготовления структуры или прибора и технологической оснастки. Технологическиепроцессы изготовления различных ПП и ИМС многообразны. Можно выделить ряд общихтехнологических операций и примерно одинаковую их последовательность. Типовыммаршрутом изготовления пленарного ПП или ИМС определяется последовательность изряда основных операций.
1.Подготовка пластин. Исходные полупроводниковые пластины— эпитаксиальные структуры,например я-я+-типа, или монокристаллические подложки с электропроводностью п-или р-типа, полученные в качестве полуфабриката с завода-изготовителя,подвергают очистке, промывке, травлению с целью удаления с поверх-1 ностипластин загрязнений и частиц пыли. Слой с электропроводностью я-типа вэпитаксиальной я-я+-структуре составит в будущих транзисторах коллекторнуюобласть (рис. 1.1, а)..
2. Созданиетопологического рисунка. Чтобы в эпитаксиальной структуре сформировать областис электропроводностью р-типа, необходимо обеспечить проведение локальнойдиффузии через окна — отверстия в защитной маске. Размеры этих окон задают спомощью процесса фотолитографии. Маской, препятствующей диффузии, служит пленкадиоксида кремния. Выращивание ее является необходимой стадией планарногопроцесса. Пленка диоксида 7 кремния Si02 толщиной 0,3—1,0 мкм надежнопредохраняет структуру от воздействия многих внешних факторов и диффузиипримесей. На пленку наносят слой фоторезиста — фотоэмульсии, экспонируют егоультрафиолетовым светом через фотошаблон, содержащий множество идентичныхизображений баз транзисторов с ваданной конфигурацией и размерами. Засвеченныеучастки фоторезиста проявляются и обнажившуюся пленку Si02 удаляют. Окно,вскрытое для базовой диффузии, показано на рис. 1.1, б.
3.Получение р-п-перехода база— коллектор. Для прецизионной дозировки количествавводимой в кристалл примеси — атомов бора при создании области р-базы —используют процесс ионной имплантации, заключающийся во внедрении ускоренныхионов в поверхность кристалла. Слой фоторезиста служит защитной маской, так какионы, внедренные в фоторезист, не достигают поверхности диоксида. Чтобысформировать базовую область и р-п-пере-ход коллектор — база на требуемойглубине, используют последующую диффузионную разгонку внедренных атомов бора.Ее проводят в окислительной среде при высоких температурах. В результатеформируется область базы с глубиной 2—3 мкм и на поверхности базовой областинаращивается пленка Si02 толщиной 0,3—0,5 мкм (рис. 1.1, в).
4. Получениеp-n-nepexoda эмиттер — база. Вначале формируют топологический рисунокэмиттерных областей, используя процесс фотолитографии по пленке Si02 надбазовой областью. Одновременно вскрывают окна, задающие конфигурациюколлекторных 8 контактов. Фоторезист удаляют и ведут диффузию фосфора с высокойконцентрацией на малую глубину (до 1—1,5 мкм) (рис. 1.1, г).
5.Контактная металлизация. Для присоединения к областям эмиттера, базы иколлектора электрических выводов необходимо металлизировать поверхностиконтактов. Предварительно проводят фотолитографическую обработку структуры дляудаления пленки диоксида с нужных участков. Затем с помощью термическогоиспарения в вакууме на всю поверхность пластины напыляют слой металла(например, алюминия) толщиной около 1 мкм, по которому проводят еще одинпроцесс фотолитографии для удаления лишнего металла между областями контактов.Структура с контактной металлизацией показана на рис. 1.1, д. При изготовленииИМС аналогичным образом создают тонкопленочные пассивные элементы— резисторы,конденсаторы, а также осуществляют коммутацию транзисторов.
6. Сборка игерметизация. Пластина содержит от нескольких сотен до десятков тысяч отдельныхтранзисторов. Ее разрезают на отдельные структуры, называемые на данном этапекристаллами. На рис. 1.1, е показана топология такого кристалла с контактнойметаллизацией. Кристалл напаивают на кристаллодержатель, осуществляют разводку— подсоединение электрических выводов к контактам базы, эмиттера и коллектора —и герметизируют, помещая в металлический корпус или заливая пластмассой.
7.Испытания приборов. Для оценки параметров и надежности приборов до ихпоступления в отдел технического контроля производят электрические,климатические и механические испытания. Они важны для правильной информации окачестве и надежности приборов. Помимо этого каждая технологическая операциясопровождается контролем качества обработки, например измерением глубиныдиффузии, толщины эпитаксиального слоя, удельного или поверхностногосопротивления. После того как в структуре созданы ?-?-переходы, производятконтроль электрических параметров— напряжения пробоя, тока утечки, емкости. Втехнологическом маршруте предусмотрены специальные контрольные карты.
Рассмотреннаяпоследовательность операций характерна для изготовленияпланарно-эпитаксцального транзистора. В основе классификации приборов лежиттехнологической метод создания активных областей структуры. По этому признакуразличают сплавные, диффузионные, эпитаксиальные, имплантационные дискретныеПП, а также их модификации, например сплавно-диффу-зионные и др. Большинствосовременных приборов изготовляют на эпитаксиальных структурах. Активные областиформируют с помощью ионной имплантации и диффузии. МОП-транзисторы изготовляютна монокристаллических подложках без эпитаксиального слоя методами планарной.технологии. Непланарные диффузионные и эпитаксиальные переходы используют приизготовлении силовых Диодов и транзисторов.
Степеньинтеграции.
Былипредложены следующие названия микросхем в зависимости от степени интеграции(указано количество элементов для цифровых схем):
Малаяинтегральная схема (МИС) — до 100 элементов в кристалле.
Средняяинтегральная схема (СИС) — до 1000 элементов в кристалле.
Большаяинтегральная схема (БИС) — до 10000 элементов в кристалле.
Сверхбольшаяинтегральная схема (СБИС) — до 1 миллиона элементов в кристалле.
Ультрабольшаяинтегральная схема (УБИС) — до 1 миллиарда элементов в кристалле.
Гигабольшаяинтегральная схема (ГБИС) — более 1 миллиарда элементов в кристалле.
В настоящеевремя название ГБИС практически не используется (например, последние версиипроцессоров Pentium 4 содержат пока несколько сотен миллионов транзисторов), ивсе схемы с числом элементов, превышающим 10 000, относят к классу СБИС, считаяУБИС его подклассом.
Технологияизготовления.
Полупроводниковаямикросхема — все элементы и межэлементные соединения выполнены на одномполупроводниковом кристалле (например, кремния, германия, арсенида галлия).
Плёночнаямикросхема — все элементы и межэлементные соединения выполнены в виде плёнок:
· толстоплёночная интегральная схема;
· тонкоплёночная интегральная схема.
Гибриднаямикросхема — кроме полупроводникового кристалла содержит несколько бескорпусныхдиодов, транзисторов и(или) других электронных компонентов, помещённых в одинкорпус.
Видобрабатываемого сигнала.
Аналоговые
Цифровые
Аналого-цифровые
Аналоговыемикросхемы — входные и выходные сигналы изменяются по закону непрерывнойфункции в диапазоне от положительного до отрицательного напряжения питания.
Цифровыемикросхемы — входные и выходные сигналы могут иметь два значения: логическийноль или логическая единица, каждому из которых соответствует определённыйдиапазон напряжения. Например, для микросхем ТТЛ при питании +5 В диапазоннапряжения 0…0,4 В соответствует логическому нулю, а диапазон 2,4…5 Всоответствует логической единице. Для микросхем ЭСЛ-логики при питании −5,2В: логическая единица — это −0,8…−1,03 В, а логический ноль — это −1,6…−1,75В. Аналого-цифровые микросхемы совмещают в себе формы цифровой и аналоговой обработкисигналов. По мере развития технологий получают всё большее распространение.
/>
Рис. 1Информационно-логическая модель проектирования радиоэлектронных устройств
/>
Рис. 2Детализация блока «Разработка структуры РЭУ с применением комплексногомоделирования»
/>
Рис. 3.Детализация блока «Комплексное моделирование физических процессов в РЭУ»
/>
Рис. 4.Детализация блока «Исследование надёжности РЭУ»
Заключение
Врезультате проводимых мероприятий по развитию и реформированиюрадиоэлектронного комплекса должна быть создана его структура, обеспечивающаяустойчивое эффективное функционирование предприятий. При этом должны быть,безусловно, обеспечены условия выполнения действующей и разрабатываемойГосударственных программ вооружения, программ военно-техническогосотрудничества с иностранными государствами, федеральных и межгосударственныхцелевых программ. Должны получить развитие перспективные наукоемкие технологиидля разработки и производства конкурентоспособной на внутреннем и внешнемрынках высокотехнологичной продукции двойного и гражданского назначения. Отнаших согласованных действий, будет зависеть не только развитиерадиоэлектронного комплекса, но и в целом обеспечение национальных интересовРоссии.
Пристремительном росте российского рынка электроники в ряде отраслей, измеряемомдвузначными цифрами (в процентах), его объем в сравнении с аналогичнымипоказателями развитых стран пренебрежимо мал, чтобы оказывать сколько-нибудьзначимое влияние на мировой рынок. По мнению некоторых экспертов, радикальноизменить ситуацию на отечественном рынке электроники в области наращиванияобъемов производства удастся только после развертывания массового выпускаконкурентных конечных изделий под российским брендом. Основное производствоотечественной электроники сосредоточено в столице и ряде крупных городов, и нанитевых рынках она способна конкурировать с западными продуктами внутри страны,а в некоторых случаях и за рубежом. Инновационный потенциал страны вэлектронной области не угас, но требует поддержки в государственном масштабе.
Литература
1. ИвченкоВ.Г. Конструирование и технология ЭВМ. Конспект лекций. — /Таганрог: ТГРУ,Кафедра конструирования электронных средств. – 2001. — www2.fep.tsure.ru/russian/kes/books/kitevm/lekpart1.doc
2. ГольдштейнГ.Я. Инновационный менеджмент: Учебное пособие. — Таганрог: Изд-во ТРТУ, 1998.132с. URL: www.aup.ru/books/m23/1.htm
3. Конструкторско-технологическоепроектирование электронной аппаратуры: Учебник для вузов. – М.: Изд. МГТУ им.Н.Э. Баумана, 2002. – 528 с. URL: slil.ru/22574041/529407141/Konstruktorsko-tehnologicheskoe_proektirovanie_elektronnoj_apparatury.rar
4. Технологияприборостроения: Учебник / Под общей редакцией проф. И.П.Бушминского. – М.:МГТУ им. Н.Э.Баумана. URL:www.engineer.bmstu.ru/res/RL6/book1/book/metod/tpres.htm
5. ТупикВ.А. Технология и организация производства радиоэлектронной аппаратуры. – СПб:Издательство: СПбГЭТУ «ЛЭТИ» – 2004. URL:dl10cg.rapidshare.de/files/31510061/4078542704/tehnologiya.i.organizaciya.proizvodstva.radioelektronnoj.apparatury.pdf.rar
6. ГОСТР 15.000-94. Система разработки и постановки продукции на производство.Основные положения.
7. ГОСТР 15.201-2000. Система разработки и постановки продукции на производство.Продукция производственно-технического назначения. Порядок разработки ипостановки продукции на производство.
8. ГОСТ15.005-86. Создание изделий единичного и мелкосерийного производства,собираемых на месте эксплуатации.
9. ГОСТ15.311-90. Постановка на производство продукции по технической документациииностранных фирм.
10. ГОСТ15.101-98. Система разработки и постановки продукции на производство. Порядоквыполнения научно-исследовательских работ.
11. ГОСТР 15.011-96. Система разработки и постановки продукции на производство.Патентные исследования. Содержание и порядок проведения.
davpro@yandex.ru.