20-02-2025

Российская электроника для гражданского рынка: возможности и перспективы контрактного производства

В.В. Побединский,

П.П. Куцько,

Д.М. Кирьянов

Статья впервые опубликована в журнале «СТЭК-В». Всю подробную информацию о журнале можно найти здесь https://stec-v.niiet.ru/ 

АННОТАЦИЯ: статья освещает ключевые аспекты развития российского сектора электроники, ориентированного на гражданский рынок, с акцентом на потенциальные преимущества и вызовы контрактного производства. Анализируется текущее состояние отрасли, с описанием основных факторов, способствующих росту интереса к локализации производства электроники. Статья подчеркивает необходимость рационального использования имеющихся ресурсов и активного внедрения новых технологий для повышения конкурентоспособности российской электроники на гражданском рынке.

КЛЮЧЕВЫЕ СЛОВА: электроника, электроника для гражданского рынка, контрактное производство.

Russian electronics for the civilian market: Opportunities and prospects for contract manufacturing

V.V. Pobedinskiy, P.P. Kutsko, D.M. Kiryanov

Joint Stock Company «Scientific Research Institute of Electronic»

ANNOTATION:  the article covers key aspects of the development of the Russian electronics sector aimed at the civilian market, with an emphasis on the potential benefits and challenges of contract manufacturing. The current state of the industry is analyzed, with a description of the main factors contributing to the growing interest in localizing electronics production. The article emphasizes the need for rational use of available resources and active implementation of new technologies to improve the competitiveness of Russian electronics in the civilian market.

KEYWORDS: electronics, electronics for the civilian market, contract manufacturing.

 

1. I. ВВЕДЕНИЕ

Современный мир стремительно движется в сторону цифровизации и глобализации, что приводит к неуклонному увеличению потребности в высокотехнологичной электронике. Российская электроника, как один из драйверов научно-технического прогресса, переживает важный этап трансформации на гражданском рынке. В условиях глобальных вызовов и экономических санкций, вопросы независимости и самообеспечения становятся особенно актуальными, открывая новые возможности для развития отечественного производственного сектора.

Контрактное производство, как модель взаимодействия между разработчиками электроники и производственными компаниями, представляет собой стратегический инструмент, позволяющий оптимизировать процессы, уменьшить затраты и повысить качество производимой продукции. Это не только способ решения текущих задач, но и долгосрочная стратегия для укрепления позиций Российской Федерации на международной арене.

1. Контрактное производство электроники в России

Контрактное производство, представляющее собой модель аутсорсинга, при которой компании передают часть своих производственных процессов сторонним организациям, стало важным трендом в глобальной экономике. Объем отечественного рынка контрактного производства электроники в 2023 году составил 35 млрд рублей с приростом в 42% и средним уровнем загрузки предприятий в 79 %. Одним из ключевых направлений контрактного производства является сборка в металлополимерные корпуса, представляющее собой актуальную задачу, решение которой необходимо многим отраслям промышленности, таким как: автомобилестроение, медицинское, промышленное и телекоммуникационное оборудование, рынок IT-технологий и другие.

В рамках контрактного производства электроники в металлополимерных корпусах выполняются такие операции, как разделение полупроводниковых пластин, монтаж кристаллов, сварка внутренних соединений, «герметизация», вырубка и формовка внешних выводов, проведение функционального контроля. Сегодня рынок технологий корпусирования, услуг по сборке и тестированию электроники, демонстрирует рост во всем мире. В 2021 году эти сегменты составляли порядка 12% от общемирового рынка полупроводников, до 2029 года прогнозируется среднегодовой темп роста рынка корпусирования в 7,2 %.

Таблица 1. Точки роста и сдерживающие факторы

Факторы роста

Сдерживающие факторы

•  В соответствии с постановлением Правительства № 719 в России применяется балльная система для признания продукции отечественной. С 2024 года данная система применяется в отношении телекоммуникационного оборудования, за счет чего рост заказов на контрактное производство может увеличиться в 2 раза. Баллы можно получить не только за использование отечественных компонентов, но и за выполнение разных производственных операций, которые могут совершаться на базе контрактных производств; •  Ежегодное увеличение потребности отечественной промышленности; •  Потребность в импортозамещении.

•  Дефицит производственных мощностей; •  Зависимость от зарубежных поставщиков оборудования и материалов для производства продукции; •  Нехватка квалифицированных специалистов. Предприятиям отрасли не хватает как инженеров, так и техников на производство.

 

Сегодня рынок контрактного производства в России растет за счет стратегии импортозамещения, развития и создания российских брендов. Отечественный рынок микроэлектроники в оптимистичном сценарии может вырасти к 2030 году почти в 4 раза, до 1,1 трлн рублей. Из этой суммы больше половины (55 %), или 578 млрд рублей, придется на продукцию российских производителей. Одним из драйверов этого роста, безусловно, станет корпусирование микросхем в металлополимерные корпуса, которое является альтернативой корпусированию в металлокерамику и металлостекло. Это современная и недорогая технология, которая, по мнению экспертов, позволит направить сэкономленные средства на разработку новых технологий и необходимого оборудования в микроэлектронике, а реализация данного подхода с применением инструментов контрактного производства электроники на территории России позволит снизить затраты на цепочку поставок. Это дает компаниям возможность освободить значительные части собственных производственных мощностей, тем самым высвободив ценные ресурсы для других бизнес-целей.

Преимущества контрактного производства

Одним из самых значительных преимуществ контрактного производства является возможность снижения производственных затрат. Сторонние производители часто могут производить товары более эффективно благодаря специализированному оборудованию, оптовым закупкам материалов и оптимизированным процессам. Это позволяет компаниям сэкономить на расходах:

Таблица 2. Достоинства контрактного производства

•   Оптимизация производственных затрат. Заказчику не требуется вкладывать средства в приобретение технического оснащения и запуск нового производства, терпеть убытки, связанные с простоем оборудования и т.д.	•   Гибкий и индивидуальный подход к реализации проекта, при подготовке документации и подборе компонентной базы учитываются требования заказчика. На любом этапе есть возможность оперативно внести коррективы и доработать устройство.	•   Делегирование исполнителю решение всех вопросов, касающихся технологии производства с гарантией получения продукции высокого качества. Предприятие-производитель располагает необходимой технической базой, берет на себя оформление документации, получение лицензий, организацию поставок материалов и т.д. Заказчик имеет возможность сосредоточиться на решении вопросов, связанных с продвижением и реализацией своей продукции.
•   Минимальные затраты на комплектующие высокого качества. У контрактных предприятий налажены долгосрочные связи с надежными поставщиками, комплектующие закупаются крупными партиями на выгодных условиях.	•   Выпуск продукции партиями любого объема. Можно заказать корпусирование в рамках тестирования, а затем оформить контракт на мелкосерийный или серийный выпуск продукции.

 

III. Освоение контрактного производства на примере АО «НИИЭТ»

Акционерное общество «Научно-исследовательский институт электронной техники» (входит в ПАО «Элемент») запустило сборочное производство по корпусированию интегральных микросхем и полупроводниковых приборов в металлоролимерные корпуса категории качества «ОТК» на современном высокопроизводительном технологичном оборудовании.

Система менеджмента качества АО «НИИЭТ» сертифицирована на соответствие требованиям ГОСТ Р ИСО 9001-2015.

Площадь чистых производственных помещений – 250 м²; класс чистоты помещений: 10000 (7 ИСО по ГОСТ Р ИСО 14644-1-2017).

Процент выхода годных изделий на сборочных операциях – не ниже 90,0 %.

Количество единиц оборудования: 26 единиц современного технологического и вспомогательного оборудования 2024 года выпуска.

Автоматизированная технология сборки позволяет корпусировать многовыводные металлополимерные корпуса типа QFP, LQFP, DFN, SOT. TO.

Производительность сборочного производства – до 10 млн изделий в год.

Проект «Создание сборочного производства интегральных микросхем и полупроводниковых приборов в металлополимерных корпусах» финансируется за счет средств Фонда развития промышленности и поддержке ПАО «Элемент». Данный проект направлен на создание технологической линии производства востребованной продукции в сфере гражданского применения электронных компонентов, предоставление услуг полного цикла корпусирования в современные типы пластиковых корпусов, с целью импортозамещения.

  Сборочное производство располагает возможностью сборки в следующие типы маталлополимерных корпусов: LQFP100, LQFP48, QFP44, DFN16. Список номенклатуры корпусов, доступных для сборки, планируется расширять. Например, в период с 2025
по 2026 год планируется освоить еще четыре типа корпусов для микроконтроллеров, разрабатываемых АО «НИИЭТ» в рамках получения из федерального бюджета субсидий на финансовое обеспечение части затрат на создание электронной компонентной базы и модулей в рамках  постановления Правительства Российской Федерации от 24 июля 2021 г. № 1252. В настоящий момент АО «НИИЭТ» разработан ряд микросхем
в металлополимерных корпусах, среди которых уникальные микроконтроллеры, отличающиеся высокой производительностью и минимальными габаритами
(32-разрядный микроконтроллер с ультранизким потреблением).

  Планируемые к корпусированию чипы могут применяться при производстве умных счетчиков учета электроэнергии, водоснабжения, газоснабжения, бытовой электроники (пылесосы, кофемашины, роутеры, зарядные станции), телекоммуникационного и навигационного оборудования, а также использоваться в автомобильной промышленности, робототехнике и иных областях.

Рисунок 1. Участок вырубки и формовки внешних выводов сборочного производства по корпусированию интегральных микросхем и полупроводниковых приборов в металлополимерные корпуса

 

Возможности производственной линии:

Сквозное разделение пластин на кристаллы на адгезионном спутнике-носителе

Оборудование: комплект установок фирмы Advanced Dicing Technologies.

Технические характеристики:

- диаметр пластин: до 300 мм;

- толщина пластин: от 100 мкм до 680 мкм +/-20 мкм;

- ширина разделительных дорожек:  min 100 мкм;

- размеры кристаллов: от 0,4 х 0,4 мм.

Монтаж кристаллов на адгезионные клеи

Оборудование: Автоматическая система монтажа компонентов MDDB-LA838.

Технические характеристики:

- точность монтажа кристаллов:  +/-8 мкм;

- размеры кристаллов: от 0,5 х 0,5 мм до 20,0 х 20,0 мм;

- токопроводящие, токоизоляционные адгезивы;

- автоматический монтаж с пластины диаметром до 300 мм.

Сварка внутренних токоведущих выводов

Оборудование: Установки термозвуковой сварки: MD-S838 PLUS, установка тестирования микросоединений DAGE 4000 PXY.

Технические характеристики:

- метод присоединения: ультразвуковая сварка (клин-клин); термозвуковая сварка (клин-клин, шарик-клин);

- материал проволоки: Al, Au, Pt, Cu;

- диаметр проволоки: от 18 мкм до 40 мкм;

- минимальные размеры контактных площадок: 60 х 70 мкм;

- скорость разварки: 48мс/2 мм проволочного соединения;

- количество перемычек: до 24000 (задается конструкцией прибора);

- точность присоединения: +/- 3мкм;

- встроенная система контроля качества приварки.

Корпусирование в пластик

Оборудование: Автоматическая система корпусирования в пластик Nexttool NTAMS-120T.

Технические характеристики:

- система оснащена вспомогательными модулями: загрузка компаунда, транспортная система подачи выводных рамок, блок выравнивания, блок предварительного нагрева, функция визуального контроля;

- типы герметизируемых корпусов: TO, DIP, SOT, SOD, SMA, SMB, SMC, QFP, IPM, LED.

Обрубка выводов и разделение заготовок

Оборудование: Автоматическая система обрубки выводов и разделения заготовок NT-TF3000.

Технические характеристики:

- автоматическая система загрузки/выгрузки;

- функция визуального контроля;

- скорость разделения: 65 повторений/мин.

Формовка выводов

Оборудование: Автоматическая система формовки выводов NT-TF3000.

Технические характеристики:

- формирование выводов типа «ласточкино крыло» на корпусах: SOT, SOD, DFN, SOP, TSOP, QFP, LQFP.

Функциональный контроль

Оборудование: контрольно-измерительная система на модульной платформе RXI с автозагрузкой.

Технические характеристики:

- измерение статических и динамических параметров микросхем (конкретные возможности измерительной системы по запросу).

Упаковка компонентов

Оборудование: Универсальная система упаковки компонентов в блистерную ленту и лотки JEDEC с функцией сортировки компонентов MDGS-IPT6900; настольная система упаковки пеналов и лотков типа JEDEC в антистатические пакеты P-10.

Технические характеристики:

- регулятор контроля температуры;

- скорость плетения до 3600 шт/час;

- функция горячего прессования/холодного уплотнения;

- упаковка в 13, 15, 22, 27-дюймовый клееный или бумажный лоток;

- функция подсчета компонентов.

  Переход на отечественные производственные мощности по корпусированию позволит получить больший спектр продукции гражданского назначения, отвечающей современным требованиям по качеству, надежности и стоимости. Производство в России упростит логистику, сократит транспортные расходы на перевозку компонентов – заказчики смогут получать их быстрее и проще. Выпускаемые в России микросхемы смогут стать более качественной и дешевой альтернативой азиатским компонентам. Все эти факторы в совокупности способствуют развитию российской электронной промышленности, как современной и востребованной, что в свою очередь поможет достигнуть большего суверенитета в высокотехнологичной отрасли.

1. IV. ЗАКЛЮЧЕНИЕ

В условиях современных вызовов и изменений на глобальной арене российский рынок электроники имеет все шансы на устойчивое развитие и трансформацию. Контрактное производство представляется эффективной стратегией, позволяющей оптимизировать производственные процессы, снизить издержки и повысить качество продукции. Это направление дает возможность не только поднять уровень локализации производства, но и создать благоприятные условия для развития отечественных технологий и внедрения инноваций.

Направление на импортозамещение и внедрение новых стандартов качества создают возможность для российских компаний не только занять утраченные ниши, но и войти в новые сегменты рынка. Важным аспектом остается повышение квалификации специалистов и развитие образовательных программ, которые подготовят новое поколение инженеров и ученых, способных конкурировать на мировом уровне.

Таким образом, будущее российской электроники на гражданском рынке выглядит многообещающим. При условии продолжения государственных мер поддержки и внедрения современных практик контрактного производства, есть все основания для того, чтобы российская электроника уверенно заняла свою нишу как на внутреннем, так и на международном рынках, способствуя национальной безопасности и технологическому развитию страны.

ЛИТЕРАТУРА:

1. Постановление Правительства РФ от 17.07.2015 г. № 719 (ред. от 15.10.2024) "О подтверждении производства российской промышленной продукции".
2. Постановление Правительства РФ от 24 июля 2021 г. № 1252 "Об утверждении Правил предоставления из федерального бюджета субсидий российским организациям на финансовое обеспечение части затрат на создание электронной компонентной базы и модулей"
3. Рынок микроэлектроники в России и мире и перспективы его развития. Отчет ООО «Кэпт Налоги и Консультирование», 2024, 17 с.
4. Интернет вещей. Развитие технологий и оценка возможностей перехода на отечественные решения. Отчет АНО «Цифровая экономика», 2023, 164 с.

Понравилась статья? Поставьте лайк 17

---

Электроника Производство электроники