Серцел и Троник се здружуваат за геофоните базирани на МЕМС

Серсел и ТРОНИКС Микросистемс соработуваа за производство на нова генерација на сеизмички сензори или геофони, базирани на MEMS. Дизајниран од ЦЕА Лети, акцелерометарот со резолуција од 0,1 μg спакуван во вакуум е оптимизиран и индустриски изработен од TRONIC'S Microsystems.
Геофоните се состојат од еден од клучните производи на Серцел (Ф), светски лидер во сеизмичките уреди за истражување на нафта и гас. Екстремно чувствителни сензори, геофоните го мерат одразот на акустичните бранови, испратени на површината на полето, во различните геолошки слоеви (види слика 1). Податоците потоа се користат за цртање географски карти што укажуваат на локацијата и големината на резервите на нафта и гас.
Геофоните, иако се ефтини електромагнетни компоненти (види слика 2), беа прилично тешки и незгодни бидејќи треба да ги поврзат каблите со централната единица за обработка. Современото истражување на нафта сега бара сè полесни, подвижни решенија способни за многу висока прецизност.

Геофон базиран на МЕМС
Серцел помина неколку години работејќи со ЦЕА Лети (F), за да ја покаже можноста и да дизајнира геофон базиран на MEMS. Соработката резултираше во прототип на далеку помал и полесен геофон базиран на акцелерометар (види слика 2 и табела 1).

Прототипот ги достигна потребните екстремни перформанси: резолуција до 0,1 μg, помалку од еден милионити дел од гравитацијата на Земјата, во опсег од +/- 100mg.

Сепак, еден од најголемите предизвици поставен при поместување на решението засновано на МЕМС од лабораторијата во производната линија. МЕМС всушност не претставува стандарден процес на изработка и има исклучително тешки барања за пакување и сложени специфични процедури за тестирање. Затоа, на Серцел му требаше обичен производител на MEMS што може да го трансформира својот концепт MEMS во сигурен индустриски производ.

Индустријализација на геофон
Искусен во индустријализацијата и производството на сопствени акцелерометри MEMS, TRONIC'S Microsystems (F) исто така ги совлада градежните блокови на геофонската технологија на Серцел.

Бизнис-моделот за производство на високо-прилагодени MEMS-компании на компанијата беше исто така особено соодветен на производствените потреби на Серцел. Затоа, двете компании склучија деловно партнерство

Почнувајќи од прототипите, Троник го оптимизираше уредот и ја квалификуваше неговата специфична постапка и техниката на вакуумско пакување. Францускиот производител тогаш ги обезбеди испораките од првата серија на почетокот на 2003 година и денес испорачува спакувани и тестирани компоненти на геофон (види слика 3) што Серсел ги интегрира во нови дигитални системи.

Вакуумски пакет за MEMS
Со цел да се намали молекуларниот шум на структурата и да се достигнат потребните нивоа на перформанси, TRONIC'S ја капсулира силиконската микроструктура под многу висока вакуумска околина во амбалажата на LCC. Оваа амбалажа овозможува геофонот на MEMS да надмине Q-фактор над 10.000 (проценет вакуум во опсег од 1mTorr).

Помал и полесен, вакуумскиот спакуван геофон MEMS дури и ги надминува некои други клучни спецификации на традиционалните геофони (види табела 1).

Покрај тоа, 3 геофони MEMS исто така можат да бидат интегрирани заедно во многу мал простор со неговите дигитални електронски елиминирање на некои од претходно потребните кабли. Новиот геофон базиран на МЕМС ја олеснува логистиката за клиентите на Серсел, истовремено дозволувајќи мерење на 3 компоненти со поголема динамика.

Преку оваа соработка, TRONIC'S Microsystems дополнително ја докажа својата способност да ги трансформира сопствените концепти MEMS во сигурни производи со високи перформанси за демадирање на апликациите.


Време на објавување: Сеп-02-2020