Главная > Новости > Почему АО «НИИ «Элпа» лидер отечественной пьезоэлектроники

Почему АО «НИИ «Элпа» лидер отечественной пьезоэлектроники

10:57 / 3 марта 2017
По периметру комнаты, в которой проходят собрания акционеров, научно-технические советы и заседания Совета молодых специалистов АО НИИ «Элпа», представлены образцы продукции, которая разрабатывалась и производилась на этом предприятии в течение 50 лет. Большинство этих разработок до сих пор востребованы. А новейшие произвели сенсацию на мировом рынке микроэлектроники. Но обо всём по порядку. В первом материале серии, посвящённой зеленоградскому предприятию холдинга «Социум».
Вера Фёдорова
НИИ «ЭЛПА»: всё, что пьезо, – это мы!
НИИ «ЭЛПА»: всё, что пьезо, – это мы!
В этом здании в Зеленограде, на Панфиловском проспекте, д. 10, АО «НИИ «Элпа» размещается уже полвека
В этом здании в Зеленограде (Панфиловский проспект, д. 10) АО «НИИ «Элпа» размещается уже полвека
 

Колыбель пьезоэлектроники

В 1958 году решением Совета министров СССР неподалёку от Москвы, среди лесного массива, начал создаваться центр текстильной промышленности. Однако через несколько лет эта площадка была переориентирована под совсем другие цели. Выросший на этом месте наукоград известен как Зеленоград – сердце развития электроники и микроэлектроники в нашей стране.

История АО НИИ «Элпа» тесно связана с историей Зеленограда и самой микроэлектроники. Можно сказать, что предприятие, которое ныне входит в холдинг «Социум», стояло у истоков этой отрасли. Мягко звучащее название «Элпа» на самом деле аббревиатура, которая расшифровывается как «электронная пьезоакустика».

В 1961 году в здании неработающей котельной было основано уникальное производство пьезокерамических материалов и элементов для гидроакустики. Производству была поставлена задача по разработке пьезоматериалов, которые применялись для нужд подводного флота, в эффективных средствах наведения и видения с субмарин. Этот цех стал своего рода колыбелью современной «Элпы».

В 1964 году было построено здание, в котором «Элпа» существует по сей день. Предприятию выделили площади порядка 16 тысяч квадратных метров. Соседями его стали НИИ точного машиностроения, где создавалось оборудование для микроэлектроники, и НИИ «Зенит», работавший над осветительными приборами для оборонной техники. 

Пьезоэффект был открыт в XVIII столетии. Тогда обнаружилось, что, если надавить на определённого типа кристаллы, придать им механическую нагрузку, на их границах обнаруживается электрический потенциал. Сначала этот эффект реализовывался на природных кристаллах типа кварца, причём мощность его была достаточно мала. Затем учёные начали разрабатывать искусственные материалы пьезокерамики, и пьезоэффект обрёл другие параметры, больший потенциал.

Сейчас пьезотехнологии применяются во многих отраслях промышленности, в том числе в автомобилестроении, в медицинской и военной технике. На основе пьезоэффекта работают различного рода датчики, фильтры, актюаторы и резонаторы.

Научно-производственный комплекс 1. Здесь производятся ПАВ-резонаторы, ПАВ-фильтры – устройства частотной селекции. На фото: участок формирования топологических структур на поверхности кристаллических подложек. В дальнем углу слева – новая установка экспонирования, позволяющая получать размер элементов 0,4 микрона. Без сменной обуви (бахил) и белых халатов в помещение заходить нельзя. Здесь, как и во всём НПК 1, строго соблюдаются правила электронно-вакуумной гигиены
 

«Элпа» сегодня: бизнес-модель

На «Элпе» развивается три основных направления:

1. Акустоэлектроника – применяется в оборонно-промышленном комплексе;

2. Функциональная электроника – в основном продукция мирного назначения: датчики, пьезоактюаторы и так далее;

3. Пьезокерамические материалы и элементы на их основе.

Три структурных подразделения – три научно-производственных комплекса – развивают эти направления. Каждое реализует самостоятельный замкнутый цикл от разработки изделия до его производства и сбыта готовой продукции; каждое финансово самостоятельно. То есть фонд заработной платы научно-производственного комплекса складывается непосредственно из тех доходов, которые он приносит. В 1990-е такая система называлась «хозрасчётной» и помогла многим предприятиям выжить в непростые времена.

Сергей Нерсесов, генеральный директор АО НИИ «Элпа» Когда начинаешь любой новый проект, в этом, конечно, присутствует некий риск. Но у меня всегда есть стопроцентная уверенность, что в конечном итоге разработки будут востребованы. Так и оказывается. Развитие прогресса в стране остановить невозможно.
Сергей Нерсесов, генеральный директор АО НИИ «Элпа»

К счастью, «непростые» времена для «Элпы» давно остались в прошлом. За последние десять лет предприятие превратилось из убыточного, как говорит его генеральный директор Сергей Нерсесов, «обузы для холдинга», в прибыльное, с выработкой на одного сотрудника порядка 3 миллионов рублей.

Генеральный директор АО «НИИ «Элпа» Сергей Суренович Нерсесов в импровизированном музее предприятия. В этом комнате на витринах представлены все разработки «Элпы», выполненные за 50 лет

Генеральный директор АО «НИИ «Элпа» Сергей Суренович Нерсесов в импровизированном музее предприятия. В этой комнате на витринах представлены все разработки «Элпы», выполненные за 50 лет. Большинство из них востребованы до сих пор

«Элпа» – пионер

Сейчас уже можно сказать: всё, что пьезо – это «Элпа». Предприятие было и остаётся пионером во многих областях, связанных с этим объёмным понятием «пьезотехнология».

Так, в 1980-е годы здесь впервые в мире были разработаны датчики парковки, которые тогда поставляли в Германию, на крупнейшие автомобильные концерны.

– В 1985 году первые разработки для ультразвуковых аппаратов тоже производились здесь, на нашем предприятии, потом уже появились в других странах, – рассказывает Сергей Нерсесов. – Головка рукоятки со шнуром, подключённая к аппарату УЗИ, состоит из пьезоэлементов, которые мы делаем. Однако в те времена основные усилия и средства вкладывались в оборонку, а разработки для мирных отраслей промышленности велись по остаточному принципу. Соответственно, приборный парк развивался у нас в стране довольно слабо.

Измеритель электрических параметров пьезоэлементов
Измеритель электрических параметров пьезоэлементов
 
Галина Фоменко, измеритель электрических параметров радиодеталей. Участок измерения, контроль конечных продуктов. Здесь работают инженеры
Галина Фоменко, измеритель электрических параметров радиодеталей. Участок измерения, контроль конечных продуктов. Здесь работают инженеры
 

Сфера применения пьезотехнологий огромна. Например, в основе датчиков аппарата для исследований внутренних органов – томографа – тоже лежат пьезоэлементы.

С помощью пьезоэлемента возбуждается волна в ультразвуковом диапазоне. Эта волна имеет достаточно глубокую степень проникновения. В частности, наше основное направление – применение ультразвуковых волн в гидрообследованиях объектов.

С подводной лодки ультразвуковая волна направляется в водную среду, отражаясь от твёрдых непроницаемых объектов, возвращается обратно на излучающий модуль и «рисует» формы объектов, которые находятся на расстоянии 20-40 км от субмарины. Вся гидроакустика основана на таких излучающих модулях. И первые модули, работающие на различных частотах, были разработаны здесь.

Преобразователь приемный специализированный (ППС), разработанный для системы «подводного мониторинга»
Преобразователь приёмный специализированный (ППС), разработанный для системы «подводного мониторинга» 
 
Измеряется чувствительность специализированных керамических преобразователей.
Измеряется чувствительность специализированных керамических преобразователей
 

Прежде «слухач» на подводной лодке сидел с наушниками, слушал отражённую волну и по качеству звука определял местонахождение объекта. На сегодняшний день уже существует такое направление, как «звуковидение»: с помощью отражённого сигнала можно получать на мониторы целую картинку, даже в цвете. Но сам принцип излучения волны и её приёма остался прежним.

Гособоронзаказы и сейчас составляют порядка 85% всего увесистого «портфеля» «Элпы». Основным клиентом выступает концерн «Алмаз-Антей», использующий изделия предприятия в производстве зенитно-ракетных комплексов С-300 и С-400.

За счёт тонкоплёночной технологии физические параметры пьезокерамики многократно умножаются. На основе этой технологии мы создали пьезоактюаторы, которые используются в автомобильной электронике для систем впрыска дизельного топлива в двигатель, в медицинской технике, в военной технике. Больше никто в России по сию пору не может сделать ничего подобного.
Сергей Нерсесов, генеральный директор АО НИИ «Элпа»

Продолжаются разработки в области гидроакустики.

– В прошлом году мы получили очень большой гособоронзаказ, который находится под контролем высшего руководства страны, – комментирует Сергей Нерсесов. – Речь идёт о создании нового типа пьезоматериалов, на основе которых будут сформированы устройства для охраны наших морских границ с целью передачи информации из акватории океана на наземные объекты, спутники и так далее. Сейчас мы проводим опытно-конструкторскую работу по этому заказу.

Микроскоп

В мирных целях

С 2008 года предприятие активно работает по программе «Импортозамещение». Многие разработки для мирных отраслей совершаются на «страх и риск»; заказчиков на опытно-конструкторскую работу найти не просто в стране, где попросту отвыкли делать ставки на отечественных производителей. Чаще всего клиенты начинают интересоваться уже готовыми изделиями.

И, как водится, в последние десятилетия первыми уникальные наработки российских производителей замечают не у нас в стране, а за рубежом.

Так, в прошлом году «Элпа» вдруг прославилась на весь мир – американское издание National Interest опубликовало материал о технологии тонкоплёночной пьезокерамики, реализуемой на зеленоградском предприятии.

Научно-производственный комплекс 3. Здесь внедряется ноу-хау АО «НИИ «Элпа» на российском рынке – производство пьезоактюаторов на основе тонкопленочной технологии
Научно-производственный комплекс 3. Здесь внедряется ноу-хау АО «НИИ «Элпа» на российском рынке – производство пьезоактюаторов на основе тонкоплёночной технологии
 
Опытная производственная линия по изготовлению многослойных структур
Опытная производственная линия по изготовлению многослойных структур
 

Мы закупили оборудование и начали реализацию этого проекта ещё в 2008 году, – говорит Сергей Нерсесов. – За счёт тонкоплёночной технологии физические параметры пьезокерамики многократно умножаются. На основе этой технологии мы создали пьезоактюаторы, которые используются в автомобильной электронике для систем впрыска дизельного топлива в двигатель, в медицинской технике, в военной технике. Больше никто в России по сию пору не может сделать ничего подобного.

Недавно мы получили заказ на изготовление пьезоплатформ для беспилотных летательных аппаратов. Принцип работы этих пьезоплатформ реализован именно на таких актюаторах. Большая счастливая случайность, что технология к моменту получения заказа у нас уже была отработана.

Участок сборки. Когда топология сформирована, пластина порезана на отдельные чипы, здесь происходит сборка изделий в корпуса - приклейка, разварка выводов и так далее. Номенклатура изделий достаточно большая, при этом производство не массовое, поэтому процесс сборки производится вручную
Участок сборки. Когда топология сформирована, пластина порезана на отдельные чипы, здесь происходит сборка изделий в корпуса, как то: приклейка, разварка выводов и так далее. Номенклатура изделий достаточно большая, при этом производство не массовое, поэтому процесс сборки производится вручную
 
Техник Галина Шаферичева собирает элементы для сейсмодатчиков
Участок сборки, маркировки и распиловки. Здесь собираются различного типа датчики и пьезокерамические фильтры, которые выделяют полезный частотный сигнал из эфира и используются в аппаратуре низовой радиосвязи. На фото: техник Галина Шаферичева собирает элементы для сейсмодатчиков
 
В прошлом году «Элпа» вдруг прославилась на весь мир – американское издание National Interest опубликовало материал о технологии тонкоплёночной пьезокерамики, реализуемой на зеленоградском предприятии.
Сергей Нерсесов, генеральный директор АО НИИ «Элпа»
 

Среди последних разработок АО НИИ «Элпа» – сейсмодатчики, предназначенные для систем мониторинга устойчивости различных конструкций: мостов, зданий, спортивных сооружений и так далее.

По запросу Санкт-Петербургского научно-исследовательского института имени И. И. Джанилидзе реализуется опытно-конструкторская работа по созданию датчиков расхода крови, требуемых при реанимации.

– Когда начинаешь любой новый проект, в этом, конечно, присутствует некий риск, – признаётся генеральный директор «Элпы». – Но у меня всегда есть стопроцентная уверенность, что в конечном итоге разработки будут востребованы. Так и оказывается. Развитие прогресса в стране остановить невозможно.

Скоро на сайте «Социум» – интервью с генеральным директором АО «НИИ «Элпа» Сергеем Нерсесовым и главой Совета молодых специалистов, главным конструктором предприятия Дмитрием Шахворостовым.

Также вам может быть интересно
23:02 / 20 октября 2017
Вышел новый 10-ый номер корпоративной газеты «Социум»
В номере: статья с праздника в селе Хирино, где были названы обладатели грантов холдинга «Социум»; фоторепортаж первоклашек; материал о визите на «Элпу» префекта ЗелАО и многое другое.
Фото участников выставки «РосГазЭкспо»
22:04 / 20 октября 2017
Дата события: 6 октября 2017
Продукция АО «АПЗ» вновь получила высокую оценку
Арзамасский приборостроительный завод отмечен дипломом XXI Международной выставки газовой промышленности, технических средств для газового хозяйства «РосГазЭкспо» как предприятие, внёсшее вклад в развитие импортозамещаемого оборудования, используемого в газоснабжении.
Обучение руководящего и мастерского состава цехов работе в системе Foreman проводит ведущий инженер АО «ЛО ЦНИТИ» Вячеслав Бородулин. Автор фото: Елена Галкина
21:55 / 20 октября 2017
В Арзамасе нацелились на интеллектуальное производство
В АО «Арзамасский приборостроительный завод имени П. И. Пландина» внедряется система мониторинга промышленного оборудования Foreman.
Олег Лавричев подарил Александру Розенбауму картину с изображением Соборной площади Арзамаса
21:39 / 20 октября 2017
Александр Розенбаум спел для заводчан
На прошлой неделе народный артист России Александр Розенбаум выступил с сольным концертом в ДК «Ритм». Пребывая в Арзамасе, известный поэт и музыкант посетил с гостевым визитом АО «АПЗ».
Открытый Кубок АО «АПЗ» по рыбной ловле на спиннинг
21:15 / 20 октября 2017
Дата события: 14 октября 2017
В «Морозовке» выявили лучших рыбаков
14 октября на базе профилактория «Морозовский» прошёл ежегодный открытый Кубок АО «АПЗ» по рыбной ловле на спиннинг, посвящённый 60-летию завода и профсоюзной организации.