Från sand till kretsar

Design

Sättet som ett chip fungerar på beror på hur chipets transistorer och grindar är utformade och hur chipet slutligen används. Konstruktionsspecifikationer som inkluderar chipstorlek, antal transistorer, testning och produktionsfaktorer används för att skapa scheman – symboliska representationer av transistorerna och sammankopplingarna som styr flödet av elektricitet genom ett chip.

Designers gör sedan stencilliknande mönster, så kallade masker, av varje lager. Konstruktörerna använder arbetsstationer för datorstödd konstruktion (CAD) för att utföra omfattande simuleringar och tester av chipfunktionerna. För att konstruera, testa och finjustera ett chip och göra det redo för tillverkning krävs hundratals personer.

Framställning och test

”Receptet” för att tillverka ett chip varierar beroende på chipets föreslagna användning. Tillverkningen av chip är en komplex process som kräver hundratals exakt kontrollerade steg som resulterar i mönstrade lager av olika material som byggs på varandra.

En fotolitografisk ”utskriftsprocess” används för att bilda chipets flerskiktade transistorer och kopplingar (elektriska kretsar) på en skiva. Hundratals identiska processorer skapas i omgångar på en enda kiselskiva.

När alla lager är färdiga utför en dator en process som kallas wafer sort test. Testet säkerställer att chipen fungerar enligt konstruktionsspecifikationerna.

Högpresterande förpackningar

Efter tillverkningen är det dags för förpackning. Wafern skärs i enskilda bitar som kallas die. Die:n paketeras mellan ett substrat och en värmespridare för att bilda en färdig processor. Paketet skyddar chipet och levererar kritisk ström och elektriska anslutningar när det placeras direkt i ett datorkretskort eller en mobil enhet, t.ex. en smartphone eller surfplatta.

Intel tillverkar chip som har många olika tillämpningar och använder en mängd olika förpackningstekniker. Intels förpackningar genomgår sluttester för funktionalitet, prestanda och strömförsörjning. Chips är elektriskt kodade, visuellt inspekterade och förpackade i skyddande fraktmaterial för leverans till Intels kunder och detaljhandeln.