ИННОВАЦИИ БИЗНЕСУ

Наименование инновационного проекта

«Оксидные покрытия на алюминии и его сплавах с высокими электроизоляционными свойствами»

Рекомендуемая область пременения

Аэрокосмическая промышленность;
Приборостроение;
Микроэлектроника;
Электронная промышленность;
Химическая промышленность;
Нефтегазовая промышленность;
Инструментальная промышленность;
Медицина;
Производство товаров бытового назначения.

Назначение, цели и задачи проекта

Основное назначение проекта  – создание оксидного покрытия на алюминии и его сплавах, обеспечивающего высокие электроизоляционные свойства, не зависящие от условий использования.

Нанесение надежного высоковольтного электроизоляционного покрытия на алюминий и его сплавы позволит использовать их в качестве подложек интегральных схем, вместо полимерных и керамических. Возможность повторного использования металла обеспечит снижение опасности загрязнения окружающей среды.

Задача: Разработка лабораторной технологии и создание лабораторных прототипов покрытий на алюминии и его сплавах с электрической прочностью, удовлетворяющей требованиям ГОСТ 6433.3-71.

Краткое описание заменяемого процесса или решаемой проблемы

Процесс изготовления импортных керамических и полимерных подложек для ИС является ноу-хау для каждого изготовителя, однако этот процесс  приводит к высокой себестоимости подложки и , самое главное,  повторное применение подложки не возможно. В   дополнение к   сказанному процесс утилизации импортных подложек является экологически вредным. Предлагаемый технологический процесс решает все три названные проблемы.

Краткое описание предлагаемого технологического процесса

Лабораторная технология комбинированного анодирования алюминия и его  сплавов представляет собой преобразование первичного пористого оксида в квазибарьерную пленку при особых условиях электрохимического процесса. Анодирование осуществляется с помощью специально разработанной термостатированной установки. Процесс проходит в два этапа – формирование пористого оксида, и его реанодирование в барьерообразующем электролите при высоких напряжениях. Анализ характеристик сформированных образцов проводится  с привлечением пакета прикладных программ для ПК, разработанных в лаборатории.

Технико-экономическое обоснование применения инновационной технологии

Предлагаемая технология создания электроизоляционных покрытий позволит сформировать покрытие с высокой электрической прочностью на деталях из алюминия или его сплавов.

Сравнительные характеристики традиционных электроизоляционных материалов и предлагаемого покрытия представлены в таблице.

Как видно из таблицы, покрытие из оксида алюминия обладает наиболее высокой электрической прочностью в достаточно широком  интервале рабочих температур.

Толщина слоя покрытия при одинаковых напряжениях пробоя минимальна при использовании оксида алюминия в качестве изолирующего покрытия.

Нанесенное покрытие изменяет габариты деталей из алюминия или его сплавов на половину толщины покрытия. Предлагаемая технология позволяет сформировать электроизоляционное покрытие на деталях любой формы. Замена дорогостоящих керамических подложек интегральных схем на пластины из алюминия или его  сплавов снизит стоимость изделий.

Технико-экономические показатели трудо-энерго-природосбережения нового процесса

Возможность развертывания производства деталей из алюминия и его сплавов любой формы с электроизоляционным покрытием на предприятиях с существующим гальваническим производством при  минимальных изменениях технологического процесса и незначительных финансовых затратах является важным аргументом в пользу предлагаемой технологии. Повторное использование металла  позволит решить проблему утилизации. 

Новые потребительские свойства продукции

Толщина покрытия до 100 мкм.
Напряжение пробоя на переменном токе в нормальных условиях 2-3кВ, при повышенной влажности – до 1 кВ.

Качественные характеристики, предъявляемые к сырью и материалам

Электроизоляционные характеристики создаваемого покрытия должны удовлетворять требованиям ГОСТ 6433.3-71.

Стадия и уровень разработки

Разработана лабораторная установка с термостатированной электрохимической ячейкой и получен лабораторный прототип покрытия на алюминии и его сплавах с высокой электрической прочностью, проведены предварительные испытания образцов.
Имеется минимальный набор необходимого оборудования, материалов, реактивов и приборов. Для отработки лабораторной технологии и проведения испытаний необходимо дополнительно приобретение ряда приборов.

Предлагаемые инвестиции

5 млн. руб.

Рынки сбыта

Российские и зарубежные предприятия, производящие интегральные схемы на полимерных и керамических подложках.
Предприятия, производящие детали из алюминия и его сплавов с изоляционным покрытием.

Возможность и эффективность импортозамещения

Замена керамических,полимерных импортных подложек интегральных схем оксидированным алюминием значительно снизит себестоимость изделия. Кроме того, технология утилизации ИС позволит многократно использовать металл подложки. Импортного аналога предлагаемой технологии нет.

Возможность выхода на мировой рынок

Срок окупаемости (в месяцах)

60

Дата поступления материала

25.09.2007