Sercel e Tronic forman equipo para xeófonos baseados en MEMS

Sercel e TRONIC'S Microsystems colaboraron para a produción dunha nova xeración de sensores sísmicos ou xeófonos baseados en MEMS. Deseñado por CEA Leti, o acelerómetro de resolución de 0,1 µg empaquetado ao baleiro foi optimizado e industrializado por TRONIC'S Microsystems.
Os xeófonos forman un dos produtos clave de Sercel (F), líder mundial en equipos sísmicos para a exploración de petróleo e gas. Sensores extremadamente sensibles, os xeófonos miden o reflexo das ondas acústicas, enviadas na superficie do campo, nas distintas capas xeolóxicas (ver figura 1). Os datos úsanse entón para debuxar mapas de levantamento xeolóxico que indican a situación e o tamaño das reservas de petróleo e gas.
Os xeófonos, aínda que son compoñentes electromagnéticos baratos (ver figura 2), foron bastante pesados ​​e engorrosos xa que necesitan estar unidos por cables a unha unidade central de procesamento. A exploración moderna do petróleo esixe agora solucións cada vez máis lixeiras e móbiles capaces de moi alta precisión.

Xeófono baseado en MEMS
Sercel pasou varios anos traballando co CEA Leti (F), para demostrar a viabilidade e deseñar un xeófono baseado en MEMS. A colaboración resultou nun prototipo dun xeófono baseado nun acelerómetro moito máis pequeno e lixeiro (ver figura 2 e táboa 1).

O prototipo alcanzou as prestacións extremas requiridas: unha resolución ata 0,1 µg, menos dunha millonésima parte da gravidade da Terra, nun intervalo de +/- 100 mg.

Non obstante, un dos maiores retos establecidos no traslado da solución baseada en MEMS do laboratorio á liña de produción. Os MEMS non presentan procesos de fabricación estándar e teñen requisitos de envasado moi esixentes e complexos procedementos de proba específicos. Por iso, Sercel necesitaba un fabricante MEMS personalizado que puidese transformar o seu concepto MEMS nun produto industrial fiable.

Industrialización do xeófono
Con experiencia na industrialización e fabricación de acelerómetros MEMS personalizados, TRONIC'S Microsystems (F) tamén dominou os elementos básicos da tecnoloxía xeófona de Sercel.

O modelo de negocio de fabricación MEMS personalizado de alta gama tamén era particularmente adecuado ás necesidades de fabricación de Sercel. Polo tanto, as dúas empresas iniciaron unha asociación comercial

A partir dos prototipos, Tronic optimizou o dispositivo e cualificou o seu proceso específico e a súa técnica de envasado ao baleiro. A continuación, o fabricante francés asegurou as entregas da primeira serie a principios do 2003 e hoxe entrega compoñentes de xeófono empaquetados e probados (ver figura 3) que Sercel integra nos novos sistemas dixitais.

Paquete de baleiro para MEMS
Para reducir o ruído molecular na estrutura e alcanzar os niveis de rendemento requiridos, TRONIC'S encapsula a microestrutura de silicio nun ambiente de baleiro moi alto nun envase de LCC. Este envase permite ao xeófono MEMS superar un factor Q superior a 10.000 (baleiro estimado no rango de 1 mTorr).

Máis pequeno e lixeiro, o xeófono MEMS empaquetado ao baleiro supera incluso a outras especificacións clave dos xeófonos tradicionais (ver táboa 1).

Ademais, 3 xeófonos MEMS tamén se poden integrar nun espazo moi pequeno coa súa electrónica dixital eliminando algúns dos cables que antes se requirían. O novo xeófono baseado en MEMS facilita, polo tanto, a loxística para os clientes de Sercel á vez que permite a medición de 3 compoñentes cunha dinámica superior.

A través desta colaboración, TRONIC'S Microsystems demostrou a súa capacidade para transformar conceptos MEMS personalizados en produtos fiables de alto rendemento para aplicacións de degradación.


Tempo de publicación: 02-02-2020