Как делают проездные

Привычные москвичам «единые» делают на зеленоградском заводе «Микрон».
Предприятие занимается производством микросхем с советских времён. В начале
1990-х оно было акционировано. Потом завод вошёл в концерн «Ситроникс»,
принадлежащий АФК «Система». В июле 2006 года концерн подписал соглашение с
компанией STMicroelectronics о передаче технологий производства микросхем по
топологии 180 нанометров. На этой линии производятся микрочипы, которые сейчас
стоят в каждом московском проездном билете. Помимо них, завод выпускает
SIM-карты и пластиковые карты с чипами для Visa и MasterCard, чип-модули для
универсальной электронной карты и биометрического загранпаспорта.

Главный элемент московской транспортной карты — микрочип размером 0,2
квадратных миллиметра. Кристаллы микрочипов изготавливают на кремниевых
пластинах в чистых комнатах, где мощные кондиционеры поддерживают постоянную
температуру в 21 градус и влажность 45 %. Внутрь чистых комнат могут входить
только сотрудники завода в спецодежде и масках — это необходимо для того, чтобы
исключить попадание пыли или посторонних частиц с одежды и кожи на пластины с
будущими чипами или оборудование.

Изготовление кристалла представляет собой сложный технологический процесс,
который похож на многократно повторяющуюся проявку фотографии. Поверхность
кремниевой пластины покрывается специальным слоем диэлектрика. На него
наносится фоточувствительный состав — фоторезист. Затем с помощью
ультрафиолетового луча пластину засвечивают через фотошаблон с рисунком одного
из слоёв будущей микросхемы. Эта процедура повторяется многократно на всей
поверхности пластины, сколько хватит места в зависимости от размера самого
чипа. Так на одну пластину диаметром 200 миллиметров «влезает» 90 тысяч
транспортных чипов.

Ультрафиолетовое излучение, проходя сквозь фотошаблон, засвечивает отдельные
участки поверхности, которые потом проявляются с помощью специальных составов.
В результате на поверхности остаются как бы «вычерченные» линии из фоторезиста.
Свободные участки подвергаются различному воздействию: травлению или ионной
имплантации, когда из высоковольтного ускорителя в пластину «выстреливаются»
ионы других веществ, проникающих в поверхностные слои кремния на определённую
глубину. Так получаются десятки миллионов крошечных транзисторов, которые в
нужной последовательности должны соединяться между собой проводниками.
Плотность элементов так велика, что соединить их все на одном слое невозможно.
Поэтому делается несколько слоёв, где проводники не перекрещиваются друг с
другом. Все слои и проводники образуют сложную структуру, похожую на
разветвлённые ходы в муравейнике.

Весь процесс изготовления кристаллов на пластине занимает около двух-трёх
месяцев и требует последовательного выполнения более трёх тысяч различных
операций. В чистой комнате завода девять участков, отвечающих за разные этапы
производства. Ежедневно и круглосуточно специалисты контролируют
технологический процесс, обеспечивая качество и точность выполнения всех
операций. Всего же на «Микроне», который кроме производства кристаллов
занимается ещё научными исследованиями, проектированием микросхем и сборкой
готовых изделий, работает около 1 700 сотрудников.

Когда изготовление кристаллов завершается, пластины отправляются в цех
производства транспортных карт. На участке бампирования автомат с огромной
скоростью ставит крошечные золотые столбики (бампы) на каждый чип. Потом они
станут контактом между чипом и антенной транспортного билета. Антенна нужна для
питания чипа электричеством с помощью электромагнитной индукции. В момент
прикладывания билета к валидатору турникета антенна билета попадает в
электромагнитное поле и начинает вырабатывать слабый электрический ток. Чип
«просыпается» и начинает по радиоканалу передавать информацию о своём номере,
количестве поездок, сроке действия. Информация сверяется с базой данных, и,
если всё сходится, с карты списывается поездка и дверцы турникета открываются.

На этапе утончения пластины становятся тоньше в десять раз. Автомат срезает
снизу излишки кремния и толщина пластины сокращается с 750 до 75 микрон. Это
позволяет избежать появления бугорка на том месте, где на транспортную карту
будет установлен чип.

Потом пластина переносится на липкую плёнку и отправляется на резку, где
алмазные резцы режут её по вертикали и горизонтали, аккуратно вырезая каждый из
90 тысяч чипов. Толщина разреза минимальная, и появление сколов на краях
недопустимо.

На конвейере чипы прикрепляются на особую нерастягивающуюся полиэтиленовую
ленту с алюминиевой антенной. Сначала аппарат наносит клей точно на место
крепления, а потом на него ставится чип: с обратной стороны липкой плёнки чип
приподнимается тоненькой иголкой, чтобы вакуумная присоска могла подхватить его
и установить в нужное место. Плёнка с антенной и установленным чипом называется
«инлей». Инлеи тестируются, режутся на полосы и скатываются в тугие бобины.

Бумагу для транспортных карт завод заказывает в типографии. Автомат наклеивает
на инлей с чипом обе стороны билета, а затем происходит вырубка — вырезание
карты стандартной формы.

После вырубки билеты проходят персонализацию. Барабан захватывает билет и
записывает на его чип номер карты, который в дальнейшем позволит его
идентифицировать в базе данных. Упаковщицы укладывают карты в коробки, которые
отправляются в метрополитен и билетные кассы города. Номера билетов и партий
заносятся в компьютер, а потом при продаже кассир просто «присваивает» билету
определённое количество поездок.

Каждый месяц «Микрон» делает более 30 миллионов транспортных карт для
департамента транспорта Москвы и московского метрополитена. Их отпускная цена
уже три года не превышает 5 рублей.

ФОТОГРАФИИ: Иван Гущин

www.the-village.ru