Fra sand til kredsløb

Design

Den måde, en chip fungerer på, er resultatet af, hvordan chipens transistorer og gates er designet, og af den endelige brug af chippen. Designspecifikationer, der omfatter chipstørrelse, antal transistorer, testning og produktionsfaktorer, bruges til at skabe diagrammer – symbolske repræsentationer af de transistorer og forbindelser, der styrer strømmen af elektricitet gennem en chip.

Designere laver derefter stencillignende mønstre, kaldet masker, af hvert lag. Designerne bruger CAD-arbejdsstationer (computer-aided design) til at udføre omfattende simuleringer og test af chipfunktionerne. Det kræver hundredvis af mennesker at designe, teste og finjustere en chip og gøre den klar til fremstilling.

Fabrikation og test

“Opskriften” på at fremstille en chip varierer afhængigt af den påtænkte anvendelse af chippen. Fremstilling af chips er en kompleks proces, der kræver hundredvis af præcist kontrollerede trin, som resulterer i mønstrede lag af forskellige materialer, der er bygget oven på hinanden.

En fotolitografisk “print”-proces anvendes til at danne en chips flerlagede transistorer og forbindelsesledninger (elektriske kredsløb) på en wafer. Hundredvis af identiske processorer fremstilles i serier på en enkelt siliciumskive.

Når alle lagene er færdige, udfører en computer en proces, der kaldes wafer sorteringstest. Testen sikrer, at chipsene fungerer efter designspecifikationerne.

Højtydende emballering

Efter fremstillingen er det tid til emballering. Waferen skæres i individuelle stykker kaldet die. Die’en pakkes mellem et substrat og en varmefordeler for at danne en færdig processor. Pakningen beskytter die’en og leverer kritiske strøm- og elektriske forbindelser, når den placeres direkte i et computerprintkort eller en mobil enhed, f.eks. en smartphone eller tablet.

Intel fremstiller chips, der har mange forskellige anvendelser og anvender en række forskellige emballageknologier. Intel-pakker gennemgår endelige test for funktionalitet, ydeevne og effekt. Chips er elektrisk kodet, visuelt inspiceret og pakket i beskyttende forsendelsesmateriale med henblik på forsendelse til Intels kunder og detailhandel.