Екипът на Sercel And Tronic се обединява за базирани на MEMS геофони

Sercel и TRONIC'S Microsystems си сътрудничат за производството на ново поколение сеизмични сензори или геофони, базирани на MEMS. Проектиран от CEA Leti, акселерометърът с разделителна способност от 0,1 μg, опакован под вакуум, е оптимизиран и индустриализиран от TRONIC'S Microsystems.
Геофоните включват един от ключовите продукти на Sercel (F), световен лидер в сеизмичните съоръжения за проучване на нефт и газ. Изключително чувствителни сензори, геофоните измерват отражението на акустичните вълни, изпратени на повърхността на полето, в различните геоложки слоеве (виж фигура 1). След това данните се използват за изготвяне на геоложки проучвателни карти, показващи местоположението и размера на запасите от нефт и газ.
Геофоните, макар и да са евтини електромагнитни компоненти (вж. Фигура 2), са доста тежки и тромави, тъй като трябва да бъдат свързани чрез кабели към централен процесор. Съвременното проучване на петрола сега изисква все по-леки и по-мобилни решения с много висока точност.

Геофон, базиран на MEMS
Sercel прекара няколко години в сътрудничество с CEA Leti (F), за да покаже възможността и да проектира геофон, базиран на MEMS. Сътрудничеството доведе до прототип на далеч по-малък и по-лек геофон, базиран на акселерометър (вж. Фигура 2 и таблица 1).

Прототипът достигна необходимите екстремни характеристики: разделителна способност до 0,1 μg, по-малко от милионна част от земната гравитация, в диапазон от +/- 100 mg.

Въпреки това, едно от най-големите предизвикателства, поставени при преместването на базираното на MEMS решение от лабораторията към производствената линия. MEMS всъщност не представят стандартни производствени процеси и имат изключително взискателни изисквания за опаковане и сложни специфични процедури за тестване. Следователно Sercel се нуждаеше от персонализиран производител на MEMS, който да трансформира своята концепция за MEMS в надежден индустриален продукт.

Индустриализация на геофона
Опитен в индустриализирането и производството на потребителски акселерометри MEMS, TRONIC'S Microsystems (F) също овладява градивните елементи на геофонната технология на Sercel.

Персонализираният бизнес модел за производство на MEMS от компанията също беше особено подходящ за производствените нужди на Sercel. Поради това двете компании сключиха бизнес партньорство

Започвайки от прототипите, Tronic оптимизира устройството и квалифицира неговия специфичен процес и техника на вакуумно опаковане. Тогава френският производител осигури първите серийни доставки в началото на 2003 г. и днес доставя пакетирани и тествани геофонни компоненти (вж. Фигура 3), които Sercel интегрира в нови цифрови системи.

Вакуумен пакет за MEMS
За да намали молекулярния шум върху структурата и да достигне необходимите нива на работа, TRONIC'S капсулира силициевата микроструктура под много висока вакуумна среда в LCC опаковка. Тази опаковка позволява на MEMS геофона да надвишава Q фактор от над 10 000 (изчислен вакуум в диапазона от 1 mTorr).

По-малък и по-лек, пакетираният с вакуум MEMS геофон дори превъзхожда някои други ключови спецификации на традиционните геофони (виж таблица 1).

В допълнение, 3 MEMS геофона могат да бъдат интегрирани заедно в много малко пространство със своята цифрова електронна елиминираща някои от кабелите, необходими преди това. Следователно новият базиран на MEMS геофон улеснява логистиката за клиентите на Sercel, като същевременно позволява измерване на 3 компонента с по-висока динамика.

Чрез това сътрудничество, TRONIC'S Microsystems допълнително доказа способността си да трансформира персонализирани MEMS концепции в надеждни високоефективни продукти за демодерни приложения.


Време за публикуване: септември-02-2020