Hiekasta piireihin

Suunnittelu

Tapa, jolla siru toimii, riippuu siitä, miten sirun transistorit ja portit on suunniteltu, sekä sirun lopullisesta käyttötarkoituksesta. Piirin koon, transistorien lukumäärän, testauksen ja tuotantotekijöiden sisältävien suunnittelumäärittelyjen avulla luodaan kaavioita – symbolisia esityksiä transistoreista ja kytkennöistä, jotka ohjaavat sähkön kulkua piirin läpi.

Suunnittelijat tekevät sen jälkeen jokaisesta kerroksesta kaavamaiset kuviot, joita kutsutaan maskeiksi. Suunnittelijat käyttävät tietokoneavusteisen suunnittelun (CAD) työasemia suorittaakseen kattavia simulaatioita ja testejä sirun toiminnoista. Sirun suunnitteluun, testaukseen ja hienosäätöön sekä sen saattamiseen valmiiksi valmistusta varten tarvitaan satoja ihmisiä.

Valmistus ja testaus

Sirun valmistuksen ”resepti” vaihtelee sirun ehdotetun käyttötarkoituksen mukaan. Sirujen valmistus on monimutkainen prosessi, joka vaatii satoja tarkasti valvottuja vaiheita, joiden tuloksena syntyy kuvioituja kerroksia eri materiaaleista, jotka on rakennettu päällekkäin.

Sirun monikerroksiset transistorit ja liitännät (sähköpiirit) muodostetaan kiekolle fotolitografisen ”tulostusprosessin” avulla. Yhdelle piikiekolle luodaan erissä satoja samanlaisia prosessoreita.

Kun kaikki kerrokset on saatu valmiiksi, tietokone suorittaa prosessin nimeltä kiekon lajittelutesti. Testauksella varmistetaan, että sirut toimivat suunniteltujen eritelmien mukaisesti.

High-performance Packaging

Valmistuksen jälkeen on pakkaamisen aika. Kiekko leikataan yksittäisiksi paloiksi, joita kutsutaan dieiksi. Die pakataan substraatin ja lämpölevittimen väliin valmiiksi prosessoriksi. Pakkaus suojaa sirua ja tarjoaa kriittiset virta- ja sähköliitännät, kun se sijoitetaan suoraan tietokoneen piirilevylle tai mobiililaitteeseen, kuten älypuhelimeen tai tablettiin.

Intel valmistaa siruja, joilla on monia eri sovelluksia ja joissa käytetään erilaisia pakkaustekniikoita. Intelin pakkaukset käyvät läpi lopulliset toiminnallisuutta, suorituskykyä ja tehoa koskevat testit. Sirut koodataan sähköisesti, tarkastetaan silmämääräisesti ja pakataan suojaavaan kuljetusmateriaaliin Intelin asiakkaille ja vähittäismyyntiä varten.