Как создается транспортная карта "Тройка". От выращивания микросхемы до персонализации⁠⁠

Теперь выпуск транспортной карты "Тройка" не зависит от внешних факторов - производство полностью локализовано в Москве.

Трехмесячный цикл производства начинается с кремниевой пластины с чистотой исходного материала - 99,99%. Выращивание происходит в цехе кристального производства завода "Микрон" в Зеленограде.

В герметичные SMIF-контейнеры помещается до 25 кремниевых пластин. Сотрудники загружают их в "чистой комнате", где уровень стерильности в 100 раз выше, чем в операционной, и не открывают вплоть до завершения всего цикла нанесения микросхемы. Все процессы максимально автоматизированы, с пластинами работают исключительно роботы.

Система напольных и потолочных фильтров очищает воздух постоянно. В помещении установлены датчики температуры, влажности, уровня кислорода, освещения и давления.

На каждом SMIF-контейнере есть идентификатор и радиочастотная метка, которая позволяет отслеживать прохождение пластин по технологическому маршруту. При производстве микросхемы для "Тройки" осуществляют 33 этапа фотолитографии, при этом нанесение одного слоя может длиться до 12 часов. Весь процесс изготовления микрочипа занимает от 3 до 4 месяцев.

Одна кремниевая пластина служит носителем для десятков тысяч микрочипов. На оборудовании пластины проходят множество этапов: фотолитографию, химическое травление, ионное легирование, химико-механическую полировку, жидкостную очистку, осаждение диэлектрических и металлических слоев. Некоторые процессы выполняются в диффузионной печи при температуре 1200 градусов. На каждом этапе работы проводят тестирование, чтобы проверить соответствие параметрам.

В завершение процесса на пластины с микрочипами наносится защитный нитридный слой. Неприкрытыми остаются только участки для подключения проводников. После заключительного тестирования пластины перегружают обратно в транспортировочные контейнеры и передают на следующий этап.

На втором этапе (в соседнем здании) делают полную сборку карты. Производством занимается компания "Микрон Секьюрити Принтинг" (МСП) - совместное предприятие "Микрона" и Московского метрополитена. Самый важный процесс - это корпусирование микрочипов в COB-модули, которые обеспечат контакт микрочипа с антенной и будут защищать его от повреждений. Производственная линия МСП, резидента ОЭЗ "Технополис Москва", стала первой в России по корпусированию микросхем в СОВ-модули.

Полное название модуля - chip-on-board (чип на плате). Робот переносит микросхемы с пластин на подложку из стеклотекстолита - с помощью иглы наносит быстросохнущий клей, затем вакуумной присоской открепляет микросхему и монтирует ее на плату-подложку. За этим процессом оператор наблюдает на мониторе.

За день робот может перенести на подложку порядка 100 тысяч микрочипов, толщина каждого из них меньше человеческого волоса. Затем с помощью серебряной проволоки и ультразвука происходит разварка двух контактов микросхемы и спайка их с подложкой, чтобы обеспечить связь между ними. Следующий этап - нанести на подложку защитный герметик по типу эпоксидной смолы, чтобы обезопасить микросхему от внешних повреждений.

Чтобы подложка поместилась внутрь пластиковой карты, ее нужно сделать вдвое тоньше. Этот процесс выполняет шлифовальный аппарат. Дальше COB-модули тестируют на плате, проверяя электрический сигнал. После того как вырубной штамп разделит подложку на отдельные модули, негодные отправляют на утилизацию, а годные расфасовывают по вакуумным упаковкам. Чтобы не повредить микрочипы, персонал цеха работает в антистатических халатах, обуви и перчатках. Даже мебель здесь с антистатическим покрытием.

Листы с заготовками, которые называются "инлеи", проходят тестирование и ламинируются под горячим прессом. Каждый день цех производит около 50 тысяч карт-заготовок.

Полиграфическую оболочку карты делают в типографии. Она состоит из двух слоев пластика.

Кроме стандартных синих "Троек" с лошадьми, ограниченными тиражами выпускаются карты с тематическим дизайном в честь известных людей или важных событий. С 2013 года реализовано более двух тысяч видов таких карт.

Из типографии "Тройки" возвращаются на завод, чтобы пройти персонализацию. Карта попадает на кодирующее колесо, где за три секунды зашивают персональный код в память микрочипа.

После этого карта возвращается на ленту. На ее обороте печатают уникальный номер, штрихкод и QR-код. Скорость колеса позволяет обрабатывать 19 тысяч карт в час.

Персональный код заносится в базу данных Московского метрополитена. Он защищает карту от подделки и определяет весь ее дальнейший цикл: пополнение баланса, количество доступных поездок, льготы и ограничения.

Уже персонализированные "Тройки" пересчитывают, расфасовывают, упаковывают и отправляют в метрополитен.

По росту популярности "Тройка" обогнала мировые аналоги - с 2013 года выпущено более 50 млн таких транспортных карт. К тому же карта работает не только в Москве, но и более чем в 25 регионах страны.

В 2024 году начнут использовать российский чип нового поколения с увеличенной в 3 раза памятью и более совершенной системой безопасности.