Sercel e Tronic se unem para geofones baseados em MEMS

A Sercel e a TRONIC'S Microsystems, têm colaborado para a produção de uma nova geração de sensores sísmicos, ou geofones, baseados em MEMS. Projetado por CEA Leti, o acelerômetro de resolução de 0,1 µg embalado sob vácuo foi otimizado e industrializado pela TRONIC'S Microsystems.
Os geofones constituem um dos principais produtos da Sercel (F), líder mundial em equipamentos sísmicos para exploração de petróleo e gás. Sensores extremamente sensíveis, os geofones medem a reflexão das ondas acústicas, enviadas na superfície do campo, nas diferentes camadas geológicas (ver figura 1). Os dados são então usados ​​para desenhar mapas de levantamento geológico indicando a localização e o tamanho das reservas de petróleo e gás.
Os geofones, embora sejam componentes eletromagnéticos baratos (consulte a figura 2), são bastante pesados ​​e incômodos, pois precisam ser ligados por cabos a uma unidade central de processamento. A exploração moderna de petróleo agora exige soluções cada vez mais leves e móveis, com altíssima precisão.

Geofone baseado em MEMS
Sercel passou vários anos trabalhando com o CEA Leti (F), para mostrar a viabilidade e projetar um geofone baseado em MEMS. A colaboração resultou em um protótipo de um geofone baseado em acelerômetro muito menor e mais leve (veja a figura 2 e a tabela 1).

O protótipo alcançou os desempenhos extremos necessários: uma resolução de até 0,1 µg, menos de um milionésimo da gravidade da Terra, em uma faixa de +/- 100 mg.

No entanto, um dos maiores desafios é mover a solução baseada em MEMS do laboratório para a linha de produção. Na verdade, os MEMS não apresentam processos de fabricação padrão e têm requisitos de embalagem extremamente exigentes e procedimentos de teste específicos complexos. A Sercel, portanto, precisava de um fabricante de MEMS personalizado que pudesse transformar seu conceito de MEMS em um produto industrial confiável.

Industrialização geofônica
Com experiência na industrialização e fabricação de acelerômetros MEMS personalizados, a TRONIC'S Microsystems (F) também dominou os blocos de construção da tecnologia de geofones da Sercel.

O modelo de negócios de fabricação de MEMS customizado de alta qualidade da empresa também foi particularmente apropriado para as necessidades de fabricação da Sercel. Portanto, as duas empresas firmaram uma parceria comercial

A partir dos protótipos, a Tronic's otimizou o dispositivo e qualificou seu processo específico e técnica de embalagem a vácuo. O fabricante francês então garantiu as primeiras entregas da série no início de 2003 e hoje entrega componentes de geofone empacotados e testados (veja a figura 3) que a Sercel integra em novos sistemas digitais.

Pacote de vácuo para MEMS
A fim de reduzir o ruído molecular na estrutura e atingir os níveis de desempenho requeridos, TRONIC'S encapsula a microestrutura de silício em um ambiente de alto vácuo em uma embalagem LCC. Esta embalagem permite que o geofone MEMS exceda um fator Q de mais de 10.000 (vácuo estimado na faixa de 1mTorr).

Menor e mais leve, o geofone MEMS embalado a vácuo supera até mesmo algumas outras especificações importantes dos geofones tradicionais (consulte a tabela 1).

Além disso, 3 geofones MEMS também podem ser integrados em um espaço muito pequeno com sua eletrônica digital eliminando alguns dos cabos necessários anteriormente. O novo geofone baseado em MEMS, portanto, facilita a logística para os clientes Sercel, permitindo a medição de 3 componentes com uma dinâmica superior.

Por meio dessa colaboração, a TRONIC'S Microsystems comprovou ainda mais sua capacidade de transformar conceitos de MEMS personalizados em produtos confiáveis ​​de alto desempenho para aplicações de demading.


Horário da postagem: 02/09/2020