Sercel și Tronic fac echipă pentru geofoane bazate pe MEMS

Sercel și TRONIC'S Microsystems au colaborat pentru producerea unei noi generații de senzori seismici, sau geofoane, bazate pe MEMS. Proiectat de CEA Leti, accelerometrul de rezoluție de 0,1µg ambalat sub vid a fost optimizat și industrializat de TRONIC'S Microsystems.
Geofoanele cuprind unul dintre produsele cheie ale Sercel (F), liderul mondial în echipamente seismice pentru explorarea petrolului și gazelor. Senzori extrem de sensibili, geofoanele măsoară reflexia undelor acustice, trimise pe suprafața câmpului, în diferitele straturi geologice (vezi figura 1). Datele sunt apoi utilizate pentru a desena hărți de cercetare geologică care indică locația și dimensiunea rezervelor de petrol și gaze.
Geofoanele, deși sunt componente electromagnetice ieftine (a se vedea figura 2), au fost mai degrabă grele și greoaie, deoarece trebuie să fie conectate prin cabluri la o unitate centrală de procesare. Explorarea modernă a petrolului necesită acum soluții mai ușoare și mai mobile, capabile de o precizie foarte mare.

Geofon bazat pe MEMS
Sercel a petrecut câțiva ani lucrând cu CEA Leti (F), pentru a arăta fezabilitatea și a proiecta un geofon bazat pe MEMS. Colaborarea a dus la un prototip al unui geofon pe bază de accelerometru mult mai mic și mai ușor (vezi figura 2 și tabelul 1).

Prototipul a atins performanțele extreme necesare: o rezoluție de până la 0,1µg, mai mică de o milionime din gravitația Pământului, într-un interval de +/- 100mg.

Cu toate acestea, una dintre cele mai mari provocări a fost pusă în mutarea soluției bazate pe MEMS de la laborator la linia de producție. MEMS nu prezintă de fapt procese de fabricație standard și au cerințe de ambalare extrem de solicitante și proceduri complexe de testare specifice. Prin urmare, Sercel avea nevoie de un producător MEMS personalizat care să-și poată transforma conceptul MEMS într-un produs industrial de încredere.

Industrializarea geofonului
Experimentat în industrializarea și fabricarea accelerometrelor MEMS personalizate, TRONIC'S Microsystems (F) a stăpânit, de asemenea, elementele de bază ale tehnologiei geofonice Sercel.

Modelul de afaceri de producție MEMS de înaltă calitate a companiei a fost, de asemenea, deosebit de adecvat nevoilor de producție ale Sercel. Prin urmare, cele două companii au încheiat un parteneriat de afaceri

Pornind de la prototipuri, Tronic a optimizat dispozitivul și și-a calificat procesul specific și tehnica de ambalare sub vid. Producătorul francez a asigurat apoi livrările primei serii la începutul anului 2003 și livrează astăzi componente de geofon ambalate și testate (a se vedea figura 3) pe care Sercel le integrează în noile sisteme digitale.

Pachet de vid pentru MEMS
Pentru a reduce zgomotul molecular de pe structură și pentru a atinge nivelurile de performanță necesare, TRONIC'S încapsulează microstructura de siliciu într-un mediu foarte vidat într-un ambalaj LCC. Acest ambalaj permite geofonului MEMS să depășească un factor Q de peste 10.000 (vid estimat în intervalul de 1mTorr).

Mai mic și mai ușor, geofonul MEMS ambalat în vid depășește chiar și alte specificații cheie ale geofoanelor tradiționale (vezi tabelul 1).

În plus, 3 geofoane MEMS pot fi, de asemenea, integrate împreună într-un spațiu foarte mic, cu dispozitivul său electronic digital, eliminând unele dintre cablurile necesare anterior. Noul geofon bazat pe MEMS facilitează, prin urmare, logistica pentru clienții Sercel, permițând în același timp măsurarea a 3 componente cu o dinamică mai mare.

Prin această colaborare, TRONIC'S Microsystems și-a dovedit capacitatea de a transforma concepte MEMS personalizate în produse fiabile de înaltă performanță pentru aplicații de degradare.


Ora postării: 02-02-2020