Отдел интегральных микросхем (ОИМ)
Историческая справка

В 1994 г. постановлением Правительства Российской Федерации нашей организации присвоен статус Государственного научного центра, который сохраняется и по настоящее время. ГНЦ РФ НПК «Технологический центр» является единственным в России государственным научным центром, в котором осуществляются комплексные исследования и разработки в области микро- и наноэлектроники, микро- и наносистемной техники и приборов специального назначения на их основе: имеет Лицензию Российского агентства по системам управления на право производства и разработки интегральных микросхем специального назначения. В 1991 году в НПК «Технологический центр» была создана лаборатория базовых матричных кристаллов, которая в дальнейшем была преобразована в отдел интегральных микросхем (ОИМ). За прошедшее время отделом выполнены сотни научно-исследовательских и опытно-конструкторских работ, разработано более 1000 типов микросхем и микросборок для уникальной аппаратуры специального назначения. В соответствии с Правилами оценки результативности деятельности научных организаций, выполняющих научно-исследовательские, опытно-конструкторские и технологические работы, приказом Министерства образования РФ от 01.04.2011 г. № 1445 НПК «Технологический центр» отнесен к 1-ой категории: научные организации – лидеры. Ряд сотрудников ОИМ является лауреатами премии правительства Российской Федерации за цикл работ по созданию элементной базы для радиоэлектронной аппаратуры нового поколения.

Особенностью ОИМ является комплексный подход при создании новых изделий. Проектирование микросхем выполняется на основе оригинальных, освоенных в производстве базовых (матричных и структурированных) кристаллов. При этом используются созданные в ОИМ средства проектирования и прототипирования, что позволяет обеспечить высокое качество и значительное сокращение сроков разработки специализированных БИС. Для осваиваемых в производстве изделий создаются измерительные стенды и изготавливается необходимая измерительная и испытательная оснастка. Разработчики ОИМ обеспечивают дизайн-сервис цифровых, аналоговых и смешанных микросхем. Можно выделит четыре основных принципа, которые лежат в основе наших разработок:

1. Ориентация на отечественную элементную базу, разрешённую к применению в аппаратуре специального назначения. Разработка технических требований к изделиям выполняется с учётом возможностей освоенных в производстве серий базовых матричных кристаллов (БМК) серий 5503, 5507 и базовых структурированных кристаллов (БСК) серий 5521, 5529 и 5543. Благодаря этому обеспечивается эволюционная отладка изделия, начиная со стадии эскизного проекта до опытных и серийных образцов.
2. Получение годных образцов с первой партии микросхем. Это достигается за счёт:
   • применения методов бездефектного проектирования на стадии создания электрической схемы;
   • разработки функциональных и контрольно-диагностических тестов проверки проекта микросхемы, обеспечивающих не только анализ правильности функционирования и тестируемости, но и полный параметрический контроль микросхемы;
   • разработки топологии с учётом особенностей проекта микросхемы;
   • аттестации проекта микросхемы с учетом воздействия факторов окружающей среды и разброса параметров технологии изготовления.
3. Применение оригинальных библиотек функциональных ячеек и СФ-блоков, учитывающих особенности и преимущества БМК и БСК;
4. Прототипирование микросхем, позволяющее провести исследования и испытания микросхемы на ПЛИС в составе реальной аппаратуры до их изготовления.

Отдел включает в себя 6 научно-исследовательские лабораторий (НИЛ):

НИЛ перспективной элементной базы и технологических маршрутов микросхем

Специалисты лаборатории разрабатывают новые технологические процессы и маршруты, которые определяют основу уникальных технологий изготовления интегральных микросхем. Полученные параметры полупроводниковых структур и конструктивно-технологические ограничения становятся основой для разработки конструкций новых серий микросхем, имеющих повышенную устойчивость к внешним воздействующим факторам, включая радиационные.

НИЛ разработки цифровых БИС

Специалисты лаборатории занимаются разработкой конструкций новых серий БМК и БСК, библиотек ячеек и СФ-блоков, выполняют полный цикл разработки и подготовки к производству цифровых микросхем и систем на кристалле на основе процессорных ядер различной архитектуры.

НИЛ разработки аналого-цифровых БИС

Лаборатория занимается разработкой аналоговых и аналого-цифровых специализированных микросхем и микросхем общего применения, подготовкой их производства, включая разработку контрольно-диагностических измерительных систем и стендов, методик измерения параметров БИС и необходимой оснастки.

НИЛ прецизионных исследований БИС

Основное направление деятельности лаборатории – освоение производства разработанных БИС:

• разработка программ контроля для измерительного оборудования;
• разработка конструкторской документации;
• разработка измерительной и испытательной оснастки;
• организация проведения квалификационных и типовых испытаний новых изделий, включая подготовку программ испытаний.

НИЛ разработки САПР

Сотрудники лаборатории более 30 лет занимаются разработкой систем автоматизированного проектирования специализированных микросхем. Первая САПР БИС была реализована в 1985 году и была внедрена на 10 промышленных предприятиях СССР. С 1991 года ведутся работы по созданию интегрированной САПР полузаказных БИС, получившее название "Ковчег". Промышленная версия САПР "Ковчег 3.04" включает в себя все подсистемы, необходимые для разработки полузаказных БИС серий 5503 и 5507, свободно распространяется с 2015 года и внедрена в учебные программы 14 ВУЗов России.

НИЛ перспективной ЭКБ

Специалисты лаборатории организуют выполнение поисковых и прикладных научно-исследовательских и опытно-конструкторских работ по заказу министерств и ведомств РФ.