Sercel un Tronic komanda izveido MEMS balstītus ģeofonus

Sercel un TRONIC'S Microsystems ir sadarbojušies, lai ražotu jaunas paaudzes seismiskos sensorus jeb ģeofonus, kuru pamatā ir MEMS. Projektējis CEA Leti, vakuumā iesaiņotais 0,1 μg izšķirtspējas akselerometrs ir optimizēts un industrializēts TRONIC'S Microsystems.
Ģeofoni ir viens no galvenajiem Sercel (F) produktiem, kas ir pasaules līderis seismiskās iekārtās naftas un gāzes izpētei. Īpaši jutīgi sensori, ģeofoni mēra uz lauka virsmas raidīto akustisko viļņu atspoguļojumu dažādos ģeoloģiskajos slāņos (sk. 1. attēlu). Pēc tam datus izmanto, lai zīmētu ģeoloģiskās izpētes kartes, norādot naftas un gāzes rezervju atrašanās vietu un lielumu.
Lai gan ģeofoni ir lēti elektromagnētiski komponenti (sk. 2. attēlu), tie ir bijuši diezgan smagi un apgrūtinoši, jo tie ar kabeļiem jāsaista ar centrālo procesoru. Mūsdienu naftas izpēte tagad prasa arvien vieglākus, mobilākus risinājumus, kas spēj nodrošināt ļoti augstu precizitāti.

MEMS balstīts ģeofons
Sercels vairākus gadus strādāja ar CEA Leti (F), lai parādītu iespējamību un izstrādātu uz MEMS balstītu ģeofonu. Sadarbības rezultātā tika iegūts daudz mazāka un vieglāka akselerometra ģeofona prototips (sk. 2. attēlu un 1. tabulu).

Prototips sasniedza nepieciešamos ekstrēmos rādītājus: izšķirtspēja līdz 0,1 μg, kas ir mazāka par miljono daļu no Zemes gravitācijas, diapazonā no +/- 100 mg.

Tomēr viens no lielākajiem izaicinājumiem, kas izvirzīts, pārvietojot uz MEMS balstītu risinājumu no laboratorijas uz ražošanas līniju. MEMS faktiski nepiedāvā standarta ražošanas procesus, un tām ir ļoti augstas prasības iepakojumam un sarežģītas specifiskas testēšanas procedūras. Tāpēc Sercel vajadzēja pielāgotu MEMS ražotāju, kas varētu pārveidot MEMS koncepciju par uzticamu rūpniecības produktu.

Ģeofonu industrializācija
TRONIC'S Microsystems (F), kam ir pieredze pielāgotu MEMS akselerometru rūpnieciskajā ražošanā un ražošanā, apguva arī Sercel ģeofona tehnoloģijas pamatelementus.

Uzņēmuma augstākās klases pasūtījuma MEMS ražošanas biznesa modelis arī bija īpaši piemērots Sercel ražošanas vajadzībām. Tāpēc abi uzņēmumi noslēdza biznesa partnerību

Sākot no prototipiem, Tronic optimizēja ierīci un kvalificēja tās specifisko procesu un vakuuma iepakošanas tehniku. Tad franču ražotājs nodrošināja pirmās sērijas piegādes 2003. gada sākumā un šodien piegādā iesaiņotus un pārbaudītus ģeofona komponentus (skat. 3. attēlu), kurus Sercel integrē jaunās digitālajās sistēmās.

Vakuuma pakete MEMS
Lai samazinātu struktūras molekulāro troksni un sasniegtu nepieciešamos veiktspējas līmeņus, TRONIC'S iekļauj silīcija mikrostruktūru ļoti augsta vakuuma vidē LCC iepakojumā. Šis iepakojums ļauj MEMS ģeofonam pārsniegt Q koeficientu, kas pārsniedz 10 000 (aprēķinātais vakuums ir 1mTorr diapazonā).

Mazāks un vieglāks vakuuma iesaiņotais MEMS ģeofons pat pārspēj dažas citas tradicionālo ģeofonu galvenās specifikācijas (sk. 1. tabulu).

Turklāt 3 MEMS ģeofonus var arī integrēt kopā ļoti mazā telpā ar tā digitālo elektroniku, kas novērš dažus iepriekš nepieciešamos kabeļus. Tāpēc jaunais uz MEMS balstītais ģeofons atvieglo Sercel klientu loģistiku, vienlaikus ļaujot mērīt 3 komponentus ar lielāku dinamiku.

Pateicoties šai sadarbībai, TRONIC's Microsystems ir vēl vairāk pierādījis savu spēju pārveidot pielāgotas MEMS koncepcijas par uzticamiem augstas veiktspējas produktiem lietojumprogrammu demadēšanai.


Izlikšanas laiks: 2020. gada septembris