Sercel és Tronic csapata MEMS alapú geofonokhoz

A Sercel és a TRONIC's Microsystems együttműködött a szeizmikus szenzorok vagy geofonok új generációjának gyártásában, a MEMS alapján. A CEA Leti tervezte, a vákuumban csomagolt 0,1 µg felbontású gyorsulásmérőt a TRONIC'S Microsystems optimalizálta és gyártotta.
A geofonok az olaj- és gázkutatás szeizmikus berendezéseinek világelső Sercel (F) egyik legfontosabb termékét tartalmazzák. Rendkívül érzékeny szenzorok, a geofonok a mező felszínén küldött akusztikus hullámok visszaverődését mérik a különböző geológiai rétegekben (lásd 1. ábra). Az adatokat ezután geológiai felmérési térképek rajzolására használják, feltüntetve az olaj- és gázkészletek helyét és nagyságát.
A geofonok, bár olcsó elektromágneses alkatrészek (lásd a 2. ábrát), meglehetősen nehézek és nehézkesek voltak, mivel kábelekkel kell őket összekötniük egy központi processzorral. A modern olajfeltárás ma már egyre könnyebb, mobilabb megoldásokat igényel, amelyek nagyon nagy pontosságra képesek.

MEMS alapú geofon
Sercel több éven át dolgozott a CEA Letivel (F), hogy bemutassa a MEMS alapú geofon megvalósíthatóságát és megtervezését. Az együttműködés eredményeként egy sokkal kisebb és könnyebb gyorsulásmérő alapú geofon prototípusa született (lásd a 2. ábrát és az 1. táblázatot).

A prototípus elérte a szükséges extrém teljesítményeket: 0,1 µg-ig terjedő felbontás, a Föld gravitációjának kevesebb, mint egy milliomod része, +/- 100 mg tartományban.

Az egyik legnagyobb kihívás azonban a MEMS-alapú megoldás laboratóriumból a gyártósorba történő áthelyezése. A MEMS valójában nem mutat be szabványos gyártási folyamatokat, rendkívül igényes csomagolási követelményekkel és összetett specifikus vizsgálati eljárásokkal rendelkezik. A Sercelnek ezért szüksége volt egy egyedi MEMS-gyártóra, amely megbízható ipari termékké alakíthatja MEMS-koncepcióját.

Geofon iparosítás
Az egyedi MEMS gyorsulásmérők gyártásában és gyártásában jártas TRONIC'S Microsystems (F) elsajátította a Sercel geofon technológiájának építőköveit is.

A vállalat csúcskategóriás egyedi MEMS gyártási üzleti modellje szintén különösen megfelelt a Sercel gyártási igényeinek. Ezért a két társaság üzleti partnerséget kötött

A prototípusokból kiindulva a Tronic optimalizálta az eszközt, és minősítette annak speciális folyamatát és vákuumcsomagolási technikáját. Ezután a francia gyártó 2003 elején biztosította az első szériás szállításokat, és ma csomagolt és tesztelt geofon alkatrészeket szállít (lásd a 3. ábrát), amelyeket a Sercel integrál az új digitális rendszerekbe.

Vákuumcsomag a MEMS számára
A szerkezeti molekuláris zaj csökkentése és a szükséges teljesítményszint elérése érdekében a TRONIC'S a szilícium mikrostruktúrát nagyon nagy vákuumkörnyezetbe foglalja LCC csomagolásba. Ez a csomagolás lehetővé teszi, hogy a MEMS geofon meghaladja a 10 000-nél nagyobb Q tényezőt (becsült vákuum 1mTorr tartományban).

Kisebb és könnyebb, a vákuumcsomagolású MEMS geofon még a hagyományos geofonok néhány más kulcsfontosságú specifikációját is felülmúlja (lásd az 1. táblázatot).

Ezen kívül 3 MEMS geofon is integrálható egy nagyon kis helyre, és digitális elektronikája megszünteti a korábban szükséges kábelek egy részét. Az új MEMS alapú geofon tehát megkönnyíti a logisztikát a Sercel ügyfelek számára, ugyanakkor lehetővé teszi 3 komponens mérését nagyobb dinamikával.

Ezen együttműködés révén a TRONIC's Microsystems tovább bizonyította, hogy képes az egyedi MEMS-koncepciókat megbízható, nagy teljesítményű termékekké alakítani az alkalmazások lebontására.


Feladás időpontja: 2020.09.02