Det krävs tre steg för att få plats med en elefant i ett kylskåp. Så hur får man plats med en hög med sand i en dator?
Naturligtvis syftar vi inte på sanden på stranden här, utan den råa sanden som används för att tillverka flis. Att "bryta sand för att tillverka flis" kräver en komplicerad process.
Steg 1: Skaffa råvaror
Det är nödvändigt att välja lämplig sand som råmaterial. Huvudkomponenten i vanlig sand är också kiseldioxid (SiO₂), men flistillverkning har extremt höga krav på kiseldioxidens renhet. Därför väljs i allmänhet kvartsand med högre renhet och färre föroreningar.
Steg 2: Omvandling av råvaror
För att utvinna ultrarent kisel från sand måste sanden blandas med magnesiumpulver, värmas upp vid hög temperatur och kiseldioxiden reduceras till rent kisel genom en kemisk reduktionsreaktion. Den renas sedan ytterligare genom andra kemiska processer för att erhålla kisel av elektronikkvalitet med en renhet på upp till 99,9999999 %.
Därefter måste elektronikkvalitetskisel bearbetas till enkristallkisel för att säkerställa processorns kristallstruktur. Detta görs genom att värma upp högrent kisel till smält tillstånd, sätta in en ympkristall och sedan långsamt rotera och dra den för att bilda ett cylindriskt enkristallkiselgöt.
Slutligen skärs enkristallkiseltackan till extremt tunna skivor med hjälp av en diamantvajersåg och skivorna poleras för att säkerställa en jämn och felfri yta.
Steg 3: Tillverkningsprocess
Kisel är en nyckelkomponent i datorprocessorer. Tekniker använder högteknologisk utrustning som fotolitografimaskiner för att upprepade gånger utföra fotolitografi- och etsningssteg för att bilda lager av kretsar och enheter på kiselskivor, precis som att "bygga ett hus". Varje kiselskiva kan rymma hundratals eller till och med tusentals chips.
Fabriken skickar sedan de färdiga skivorna till en förbearbetningsanläggning, där en diamantsåg skär kiselskivorna i tusentals individuella rektanglar stora som en nagel, där var och en är ett chip. Sedan väljer en sorteringsmaskin ut kvalificerade chip, och slutligen lägger en annan maskin dem på en rulle och skickar dem till en förpacknings- och testanläggning.
Steg 4: Slutförpackning
Vid paketerings- och testanläggningen utför teknikerna slutliga tester på varje chip för att säkerställa att de fungerar bra och är redo att användas. Om chipen klarar testet monteras de mellan en kylfläns och ett substrat för att bilda ett komplett paket. Det är som att sätta en "skyddsdräkt" på chipet; det yttre paketet skyddar chipet från skador, överhettning och kontaminering. Inuti datorn skapar detta paket en elektrisk anslutning mellan chipet och kretskortet.
Bara sådär, alla möjliga chipprodukter som driver den teknologiska världen är färdiga!
INTEL OCH TILLVERKNING
Idag är omvandlingen av råvaror till mer användbara eller värdefulla varor genom tillverkning en viktig drivkraft för den globala ekonomin. Att producera fler varor med mindre material eller färre arbetstimmar och förbättra arbetsflödeseffektiviteten kan ytterligare öka produktvärdet. I takt med att företag producerar fler produkter i snabbare takt ökar vinsterna i hela affärskedjan.
Tillverkning är kärnan i Intel.
Intel tillverkar halvledarchip, grafikchip, moderkortschipset och andra datorenheter. I takt med att halvledartillverkning blir alltmer komplex är Intel ett av få företag i världen som kan genomföra både banbrytande design och tillverkning internt.
Sedan 1968 har Intels ingenjörer och forskare övervunnit de fysiska utmaningarna med att packa fler och fler transistorer i allt mindre chip. För att uppnå detta mål krävs ett stort globalt team, en ledande fabriksinfrastruktur och ett starkt ekosystem i leveranskedjan.
Intels teknik för halvledartillverkning utvecklas med några års mellanrum. Som Moores lag förutsäger ger varje generation av produkter fler funktioner och högre prestanda, förbättrar energieffektiviteten och minskar kostnaden för en enda transistor. Intel har flera anläggningar för tillverkning och testning av wafers runt om i världen, som arbetar i ett mycket flexibelt globalt nätverk.
TILLVERKNING OCH DAGLIGT LIV
Tillverkning är avgörande för våra dagliga liv. De saker vi rör vid, förlitar oss på, njuter av och konsumerar varje dag kräver tillverkning.
Enkelt uttryckt, utan att omvandla råvaror till mer komplexa föremål, skulle det inte finnas någon elektronik, apparater, fordon och andra produkter som gör livet effektivare, säkrare och bekvämare.
Publiceringstid: 3 februari 2025