Сентябрь 2017
Пн Вт Ср Чт Пт Сб Вс
28 29 30 31 1 2 3
4 5 6 7 8 9 10
11 12 13 14 15 16 17
18 19 20 21 22 23 24
25 26 27 28 29 30 1

Вакансии

Журнал "Зеленоградский предприниматель": ООО «Спинтроникс». О сенсорах и не только

Перейти в раздел "Научные публикации"

09.11.2012

Помните, как говаривал герой монолога Аркадия Райкина: "В футболе двадцать два бугая один мяч перекатывают. А вы выдайте каждому каток, так они все поле заасфальтируют!". После беседы с генеральным директором ООО «Спинтроникс» Д. Новиковым некоторые мысли мои были созвучны рассуждениям всем известного рационализатора: в одном отечественном автомобиле используется в среднем 4 магнитных сенсора, российских производителей сенсоров такого уровня пока нет…


О настоящем и будущем рынка магнитных сенсоров в России и о роли стартовой компании «Спинтроникс» на этом рынке наша беседа с Дмитрием Новиковым.


- Дмитрий, вас можно поздравить с официальной регистрацией компании «Спинтроникс» как самостоятельного юридического лица.


- Спасибо. Я как раз сегодня ездил открывать счет в банке. Сейчас начинается такой период – ездить по фондам, банкам, налоговым… Для меня это внове и пока интересно.


- Ваш проект стал шестым из стартапов Зеленоградского наноцентра. В чем суть вашей разработки и в чем, по вашему мнению, ее перспективность?


- ООО «Спинтроникс» будет заниматься разработкой и серийным производством сенсоров магнитного поля на основе наноразмерных магниторезисторов.


Вообще слово «спинтроникс» связано с понятием «спинтроника», это научное направление, изучающее магнитные эффекты и взаимодействие магнитных полей. Если в традиционной электронике используется обычный электрический ток (перемещаются заряды), то электроника нового поколения основана на ином физическом принципе − в ней перемещаются спины[1] электронов. И если традиционные электронные компоненты управляются собственно электрическим током, то здесь необходимо воздействие внешнего магнитного поля.


Для ясности еще немножко основ. Сенсор - это чувствительная часть датчика, фиксирующая какое-либо изменение (в нашем случае – изменение магнитного поля) и преобразующая информацию в электрический сигнал. Сигнал может быть слишком слабым или иметь шумовые помехи - для этого в датчике есть схема обработки сигнала, которая работает с сигналом, выделяя из всей информации именно то, что нужно нам. Сенсор, схема обработки и корпус – вот собственно составляющие любого датчика.


- Как работает, к примеру, автомобильный датчик числа оборотов?


- Если мимо чувствительного элемента датчика проходит металлический объект - зубец (по сути, ферромагнетик), он изменяет магнитное поле. Сенсор фиксирует информацию обо всех изменениях магнитного поля, затем схема обработки сигнала отправляет эти данные в систему бортовой электроники.


В настоящее время большую часть датчиков делают с сенсорами на основе элементов Холла, у них меньшие показатели чувствительности, они более подвержены влиянию температуры и механических воздействий. Более прогрессивными являются датчики, основанные на эффекте анизотропного магнетосопротивления[2] (АМС-датчики). А в 1988 году был открыт эффект ГМС (гигантское магнетосопротивление[3]). В 2007 году две лаборатории стали лауреатами Нобелевской премии по физике за это открытие.


И АМС- и ГМС-датчики обладают целым рядом достоинств по сравнению с датчиками Холла. В магниторезистивных сенсорах чувствительный элемент это нанесенная на пластину тонкая металлическая плёнка, где толщина слоя пермаллоя (сплав никеля и железа) - порядка 50 нанометров. В ГМС-сенсорах это многослойная структура, состоящая из чередующихся ферромагнитных и проводящих немагнитных слоёв, толщина некоторых – всего 1-2 нанометр. (Что требует серьезной работы по отработке технологии и, в дальнейшем, высокой точности на всех этапах производства).


Есть еще понятие туннельного магнетосопротивления, там вместо металлического промежуточного слоя используется диэлектрик. На основании эффекта туннельного магнитного сопротивления работает магниторезистивная оперативная память (MRAM), еще он используется в считывающих головках жестких дисков.


- Ох, сразу видно специалиста с техническим образованием.


- Да, в прошлом году я закончил МИЭТ, учился на факультете ЭКТ, кафедра «Биомедицинские системы». Одновременно получал второе высшее образование, лингвистическое. Но на самом деле еще год назад я не представлял, что буду работать в спинтронике, хотя с мэмс-датчиками работал давно. На базе Центра нано- и микросистемной техники проходил учебную практику, занимался именно сенсорами. Дипломная работа была посвящена МЭМС-сенсору расхода газа. После учебы пришел работать в НТЦ.


- А кем хотелось стать в будущем?


- Я для себя всегда понимал, что хотел заниматься наукой, разработками. Всегда было интересно самому создать что-то новое.


- Были мысли совсем уйти в науку?


- Сейчас все силы надо направить на запуск производства, а когда процесс наладится, буду защищать кандидатскую диссертацию. С темой в целом есть ясность, она будет несколько шире рамок нашего бизнеса и наших текущих исследований.


- Но статус и обязанности генерального директора со временем будут отнимать больше времени.


- Мне бы не хотелось полностью отказываться от технической части, она для меня все-таки ближе. Тем более, что на этом этапе главное - именно развитие научной составляющей проекта. Если станет совсем трудно, будем думать, нанимать менеджеров, финансистов, маркетологов.


- То есть с появлением новой должности – руководителя – ничего не изменилось?


- Пока единственное, что изменилось – уменьшилось количество свободного рабочего времени. Даже при том, что я пока занимаюсь организационными вопросами, ставлю печати, езжу в налоговую инспекцию. Остается же еще весь комплект работ по научной части проекта. И я понимаю, что дальше работы будет еще больше. Но без этого не создать свой бизнес.


- Дмитрий, несколько слов о команде проекта.


- Команда проекта пока небольшая, но компетентная. У нас работают технологи и разработчики с многолетним опытом исследований и производства МЭМС, в частности магнитных датчиков разных типов. Наработан большой потенциал в области АМР- и ГМР-датчиков. Молодая часть команды – выпускники и аспиранты МИЭТа, Мне нравится наш тандем, связка юности и опыта, фундаментальных знаний и новых методов и идей.


- И ваши наработки стали основой для создания «Спинтроникса».


- Совершенно верно.


- Где будут применяться разрабатываемые вами датчики?


- Везде, где нужно измерять различные параметры механического движения: приближения, положения и скорости, перемещения, расстояния, уровня, угла, наклона, ориентации и так далее. Вот несколько примеров: в автоэлектронике (датчик дроссельной заслонки, электронное рулевое управление, электронная педаль и т.д.); в станкостроении (датчики положения на станках упаковочного, текстильного, печатающего, погрузочно-разгрузочного оборудования, в подъемных кранах); в ЖКХ (лифтовое оборудование, счетчики воды); электроэнергетика (управление турбинами электростанций, управление ветрогенераторами, управление положением солнечных батарей); связь (управление положением спутниковых антенн).


Мы в первую очередь ориентированы на разработки для автомобильной промышленности. Напомню, магниторезистивные датчики, основанные на ГМС-эффекте, здесь имеют преимущества перед датчиками Холла, они более чувствительны и стабильны.


- А производителей подобных сенсоров много?


- За рубежом магниточувствительные датчики производят такие фирмы, как Honeywell, Melexis, Allegro Microsystems, Micronas Intermetall, Infineon, NXP, Siemens, Analog Devices и др. В России, к сожалению, нет собственных разработок и серийного производства современных магнитных сенсоров, а в стратегических областях (военная техника, космос) применяют датчики первого поколения, т.е. разработки, которым уже несколько десятков лет.


- Насколько я понимаю, у вас уже есть опытный образец датчика?


- Могу сказать, что в России сенсоры на основе АМР-эффекта практически не производятся[4]. У нас уже есть опытные образцы АМР-сенсоров, есть четкое понимание технологии производства и каналов сбыта. Существуют договоренности и интерес со стороны предприятий, производящих автомобильные компоненты для таких заводов как ВАЗ, ГАЗ, КАМАЗ, УАЗ. Потребность каждого из них в сенсорах – сотни тысяч в месяц.


По ГМР у нас были пробные образцы, но системную работу нужно начинать со стадии опытно-конструкторских работ. Какое-то время уйдет на отработку технологических процессов, затем мелкосерийные партии, проведение испытаний и постепенное расширение производства. Параллельно будем работать над улучшением характеристик (чувствительности, например), совершенствовать конструкцию и технологические процессы.


- Вы планируете оформлять интеллектуальную собственность?


- Я думаю, после того, как полностью доработаем опытный образец, будем подавать патент на изобретение. В этом или в следующем году.


- Компонентами датчика, помимо сенсора, являются схема и корпус. Вы будете сами заниматься их производством?


- На начальном этапе будем пользоваться услугами наших партнеров и выполнять работы и по корпусированию, и по изготовлению микросхемы под конкретных заказчиков. Бывает, что эти элементы заказчик делает сам.


- В каком году планируется запуск серийного производства?


– Технологическое оборудование для производства сенсоров – это главное. Здесь мы очень рассчитываем на поддержку наноцентра и без этого работать не сможем. В ЗНТЦ сейчас выстраивается уникальная производственная линейка, и мы планируем все процессы делать именно здесь. Будем задействовать многие участки: нам нужно и напыление металлических пленок, и фотолитография, жидкостное химическое и плазмохимическое травление.


Пока же производство в наноцентре находится в процессе запуска, мы делаем тестовые образцы в других местах, но, допустим, напыление определенных магнитных материалов - это достаточно экзотические процессы для микроэлектроники, для нас будет сложно найти возможность напыления таких пленок где-то еще. Как только здесь все запустится, будем арендовать оборудование и начинать выпуск продукции. Думаю, серийное производство начнем в 2013-2014 годах.


- По вашим расчетам, когда бизнес начнет приносить реальную прибыль?


- Надо понимать, что это производство, поэтому сроки окупаемости не слишком короткие. Думаю, через пять-шесть лет. 


- Если бы не наноцентр, ООО «Спинтроникс» появилось бы?


- Со временем мы бы в любом случае пришли к созданию своего предприятия, ведь любая разработка имеет смысл, только если находит реальное применение. Если мы создаем датчики, то их нужно реализовывать. С поддержкой наноцентра это было сделать проще. Нам помогли и с регистрацией юридического лица, и с бухгалтерией, и с маркетинговой стратегией. Сейчас мы начали писать стратегию развития компании, тоже очень надеемся на помощь экспертов ЗНТЦ. В будущем, когда будем общаться с инвесторами – а я на это рассчитываю - нам это пригодится.


- Я понимаю, что пока вы только-только начинаете работать. Но плох тот солдат, что не хочет стать генералом. Каким будет «Спинтроникс» через 10 лет?


- На самом деле в нашей отрасли есть компании, которые не один десяток лет работают в области сенсоров и до сих пор придумывают что-то новое. Поверьте, в этой сфере еще есть чего добиваться и к чему стремиться. Кроме того, спрос на сенсоры магнитного поля будет только расти в будущем, это очевидно. Будет расширяться и область их применения, особенно в автомобильной промышленности, авиации, металлургии и других областях с жесткими условиями эксплуатации. Так что будем работать.




[1] Спин электрона (собственный момент количества движения) − это внутренняя характеристика электрона, имеющая квантовую природу и не зависящая от движения электрона.

[2] Анизотропное магнетосопротивление (AМС\AMR)- квантовомеханический эффект, заключающийся в изменении электрического сопротивления ферромагнитных проволок в зависимости от их ориентации относительно внешнего магнитного поля.

[3] Гигантское магнетосопротивление (ГМС\GMR) - квантовомеханический эффект, наблюдаемый в тонких металлических плёнках, состоящих из чередующихся ферромагнитных и продящих немагнитных слоёв. Эффект состоит в существенном изменении электрического сопротивления такой структуры при изменении взаимного направления намагниченности соседних магнитных слоёв.

[4] Суммарный объем производимых в России магнитных сенсоров – до 10 тыс. штук в год (в основном для предприятий оборонной промышленности).


Возврат к списку