曾經有大佬說過:芯片能做到沙子價,的確,制造芯片的主要材料就是硅,也就是沙子的主要成分。
那么,一堆沙子是如何變成一片芯片呢?相信很多人都有了解的欲望,那今天就跟著西瓜視頻優質原創作者兵器簡史,用三分鐘的時間來具體了解一下沙子是如何變成芯片。
電腦芯片,也被稱為微處理器,也可以簡單的理解為控制你電腦的大腦。
芯片是世界上制造的最復雜的產品,但實際上為人的指甲蓋大不了多少,卻包含有數十億個被稱為晶體管的微小開關,晶體管保證芯片的正常工作。
我們一起看看,世界上現在最大的芯片廠商英特爾,是怎么把芯片看制造出來的。
在被做成美麗而又復雜的正方形之前,芯片只是一個芯片設計師頭腦中的一個想法。
首先要創建計算機化的圖紙,也就是最終的復雜電路所對應的晶體管以及個層的藍圖,芯片看起來非常薄,但是卻大概由約30層組成,類似于多層的大型立交橋,一些層是芯片的晶體管,其他層級是連接這些晶體管的線路。
晶體管以特殊的結構組合在一起,可以達到每秒可以開關50億次,這樣電腦才可以正常運轉并完成相應的任務。
設計好圖紙之后發給蒙板工程師,蒙板工程師會根據設計圖用電子束設備,將計算機設計出轉換為可以制造的模板,機器發出的電子電子束會根據這些數據,將電路電路圖復制到6*6英寸的石英片上,這些石英片我們稱之為蒙板,就像模板一樣,會應用在硅片上。
結構電路制作所有的層級可能需要超過50個蒙板,當蒙板工程師完成所有蒙板后,他們會把所有蒙板送到制造工廠或實驗室,開始進行芯片制造,制造技術人員拿著的那些披薩大小的圓盤從沙子中提取的硅元素制成的硅晶圓。
安裝模板用光刻機將光照射到模板上,然后通過透鏡縮小圖像,最后在晶圓表面成像,技術人員會把電線連接上,所有不同的晶元使用不同的模板進行重復操作。
晶圓廠從這里將完成成晶圓發送到芯片分選中心,在這些設施中,金剛石鋸會將晶圓成數千個指甲蓋大小的單個矩形,每個矩形就是一個晶片,或者稱之為芯片。
分類準備機將芯片放置到另外一臺機器上,這臺機器會把他們放置在一個滾上,這些滾軸會被送到芯片組裝測試工廠。在這里技術人員會對每個晶片進行最后測試,以確保他們沒有任何問題可以正常工作。
如果通過測試,接下來會將芯片安裝在蓋板和散熱片之間,完成封裝,芯片外部的包裝會保護芯片免受外界的各種污染,當芯片被裝進電腦,封裝包可以使芯片與電腦形成良好的聯接。
到這一步,一片芯片就算制造完成,接下就是銷售,出庫,物流配送等流程了。
芯片的設計制造流程,幾分鐘就說完了,但是實際過程卻非常復雜和精密,要通過數千道工序,并且還需要很多極端精密的高科技設備。