Elefantin sovittaminen jääkaappiin vaatii kolme vaihetta. Joten miten hiekkakasa sovitetaan tietokoneeseen?
Emme tietenkään tarkoita tässä rannalla olevaa hiekkaa, vaan raakahiekkaa, jota käytetään hakkeen valmistukseen. "Hiekan louhinta hakkeen valmistamiseksi" vaatii monimutkaisen prosessin.
Vaihe 1: Raaka-aineiden hankinta
Raaka-aineeksi on valittava sopiva hiekka. Tavallisen hiekan pääkomponentti on myös piidioksidi (SiO₂), mutta lastujen valmistuksessa on erittäin korkeat vaatimukset piidioksidin puhtaudelle. Siksi valitaan yleensä kvartsihiekkaa, jolla on korkeampi puhtaus ja vähemmän epäpuhtauksia.
Vaihe 2: Raaka-aineiden jalostus
Erittäin puhtaan piin erottamiseksi hiekasta hiekka on sekoitettava magnesiumjauheen kanssa, lämmitettävä korkeassa lämpötilassa ja piidioksidi pelkistettävä puhtaaksi piiksi kemiallisen pelkistysreaktion avulla. Sen jälkeen se puhdistetaan edelleen muilla kemiallisilla prosesseilla, jotta saadaan elektroniikkalaatuista piitä, jonka puhtaus on jopa 99,9999999 %.
Seuraavaksi elektroniikkalaatuinen pii on valmistettava yksikiteiseksi piiksi prosessorin kiderakenteen eheyden varmistamiseksi. Tämä tehdään kuumentamalla erittäin puhdasta piitä sulaan tilaan, asettamalla siemenkide siihen ja pyörittämällä ja vetämällä sitä sitten hitaasti sylinterimäisen yksikiteisen piiharkon muodostamiseksi.
Lopuksi piimonista leikataan erittäin ohuiksi kiekoiksi timanttisahalla ja kiekot kiillotetaan sileän ja virheettömän pinnan varmistamiseksi.
Vaihe 3: Valmistusprosessi
Pii on tietokoneiden prosessorien keskeinen osa. Teknikot käyttävät huipputeknologisia laitteita, kuten fotolitografiakoneita, suorittaakseen toistuvasti fotolitografia- ja etsausvaiheita muodostaakseen piirejä ja laitteita piikiekoille, aivan kuten "taloa rakennettaessa". Jokainen piikiekko voi sisältää satoja tai jopa tuhansia siruja.
Tehdas lähettää valmiit kiekot esikäsittelylaitokseen, jossa timanttisaha leikkaa piikiekot tuhansiksi yksittäisiksi, kynnen kokoisiksi suorakulmioiksi, joista jokainen on siru. Sitten lajittelukone valitsee kelpaavat sirut, ja lopuksi toinen kone laittaa ne kelalle ja lähettää pakkaus- ja testauslaitokseen.
Vaihe 4: Lopullinen pakkaus
Pakkaus- ja testauslaitoksessa teknikot suorittavat jokaiselle sirulle lopputestit varmistaakseen, että ne toimivat hyvin ja ovat käyttövalmiita. Jos sirut läpäisevät testin, ne asennetaan jäähdytysrivan ja alustan väliin muodostaen täydellisen pakkauksen. Tämä on kuin sirulle puettaisiin "suojapuku"; ulkoinen pakkaus suojaa sirua vaurioilta, ylikuumenemiselta ja kontaminaatiolta. Tietokoneen sisällä tämä pakkaus luo sähköisen yhteyden sirun ja piirilevyn välille.
Niinpä kaikenlaiset teknologiamaailmaa eteenpäin vievät sirutuotteet valmistuvat!
INTEL JA VALMISTUS
Nykyään raaka-aineiden muuttaminen hyödyllisemmiksi tai arvokkaammiksi tuotteiksi valmistuksen avulla on tärkeä globaalin talouden ajuri. Enemmän tavaroiden tuottaminen vähemmällä materiaalilla tai vähemmillä työtunneilla ja työnkulun tehokkuuden parantaminen voivat entisestään lisätä tuotteiden arvoa. Kun yritykset tuottavat enemmän tuotteita nopeammin, voitot koko liiketoimintaketjussa kasvavat.
Valmistus on Intelin ytimessä.
Intel valmistaa puolijohdepiirejä, näytönohjaimia, emolevypiirisarjoja ja muita tietokonelaitteita. Puolijohdevalmistuksen monimutkaistuessa Intel on yksi harvoista yrityksistä maailmassa, joka pystyy suorittamaan sekä huippuluokan suunnittelun että valmistuksen itse.
Vuodesta 1968 lähtien Intelin insinöörit ja tiedemiehet ovat selvinneet fyysisistä haasteista, joita yhä useampien transistorien pakkaaminen yhä pienempiin siruihin aiheuttaa. Tämän tavoitteen saavuttaminen vaatii suuren globaalin tiimin, huippuluokan tehdasinfrastruktuurin ja vahvan toimitusketjun ekosysteemin.
Intelin puolijohdevalmistusteknologia kehittyy muutaman vuoden välein. Kuten Mooren laki ennustaa, jokainen tuotesukupolvi tuo mukanaan enemmän ominaisuuksia ja paremman suorituskyvyn, parantaa energiatehokkuutta ja alentaa yksittäisen transistorin hintaa. Intelillä on useita kiekkojen valmistus- ja pakkaustestauslaitoksia ympäri maailmaa, jotka toimivat erittäin joustavassa globaalissa verkossa.
VALMISTUS JA ARKIPÄIVÄ
Valmistus on välttämätöntä jokapäiväisessä elämässämme. Esineet, joita kosketamme, joihin luotamme, joita nautimme ja joita kulutamme joka päivä, vaativat valmistusta.
Yksinkertaisesti sanottuna, ilman raaka-aineiden muuntamista monimutkaisemmiksi esineiksi ei olisi elektroniikkaa, kodinkoneita, ajoneuvoja ja muita tuotteita, jotka tekevät elämästä tehokkaampaa, turvallisempaa ja kätevämpää.
Julkaisun aika: 03.02.2025