Microchips , die auch als integrierte Schaltungen bekannt , begann als eine Methode, um Hindernisse in digitalen Computing überwinden. Übernahme von den langsamen und leicht überhitzt Leiterbahnen von Vakuumröhrenkollektoren Computern wurde integrierte Schaltungen wichtig ist, dann beliebt und schließlich allgegenwärtig. Die Gründung des Mikrochips " Wachstum ist ein radikaler Fortschritt in der Technologie verwendet werden, um sie herzustellen . Da ältere Prozesse an ihre Grenzen stoßen , wird die Suche nach leistungsfähigeren Konstruktion und Fertigung Konzepte im Gange. Frühe Computer und Schaltungen
Die digitalen Computer der 1930er und 1940er Jahren wurden auf Vakuumröhren , die den Fluss von elektrischem Strom gesteuert wird. Aber das Rohr Computer " Wärme , Größe und Unzuverlässigkeit fuhr eine Suche nach alternativen Energiequellen Steuerungskonzepte. Die wichtigsten Ansätze der 1950er Jahre beteiligt Löten hunderte von Transistoren in Schaltkreisen . In Ende 1958 und Anfang 1959 , zwei Ingenieure , Jack Kilby und Robert Noyce , unabhängig entdeckte den Schlüssel, um zuverlässige integrierte Schaltungen in großen Mengen. Sie geätzt alle Schaltungsstrukturen in einem einzigen Stück aus halbleitendem Material , um einen Festkörper- Mikrochip zu erstellen.
Halbleiter sind Materialien, die elektrischen Strom leiten unter bestimmten Bedingungen und in anderen widerstehen . Mit einem Verständnis ihrer Eigenschaften ist es möglich, genau zu steuern elektrische Strömung in einem Mikrochip --- Voraussetzung für eine sichere Schaltung .
Gehen Sauber
meisten Mikrochips sind eine wenige Quadratzentimeter groß . In diesem Raum passt Millionen von einzelnen elektrischen Komponenten. Ihre geringe Größe macht integrierten Schaltungen sehr anfällig für selbst mikroskopisch Verunreinigungen durch Staub , Schmutz oder auch abgestorbene Hautzellen während des Herstellungsprozesses . Aus diesem Grund nimmt alle Mikrochip Fertigung in Reinräumen , die versiegelten Umgebungen, die sauberer als OP-Säle, in denen Luft ständig neu gefiltert und alle Mitarbeiter müssen Schutzanzüge und geschlossenen Luft -Systeme tragen sind.
Readying die Leiterbahnen
der erste Schritt bei der Herstellung integrierter Schaltungen wird mit einem Substrat oder Basis von reinem Silizium, das kristallisiert und in Wafer Formen geschnitten . Die Wafer werden dünn mit einem isolierenden chemischen ( Siliziumoxid) bedeckt und dann eine spezielle lichtempfindliche Chemikalie namens ein Fotolack . Die Wafer werden dann einer UV-Licht durch eine Vorrichtung eine Photomaske ausgesetzt . Diese Maske erlaubt nur Licht, das durch die komplizierte Muster der gewünschten Leiterbahnen . Die chemischen Eigenschaften des belichteten Photoresists von dem Licht ausgesetzt , so dass sie und der darunterliegenden Siliciumoxidschicht , entwickelt und chemisch weggeätzt verändert. Der Prozess ist ähnlich dem Konzept der Entwicklung von fotografischen Filmen.
Hinzufügen der Drähte
den Bereichen, wo der Fotolack gewaschen wurde entfernt kann wiederholt und aufwendig mit chemischen Implantate angepasst werden das Management ihrer elektrischen Eigenschaften . Nach Fertigstellung werden die Wafer in einer Vakuumkammer platziert , wo sie mit einer dünnen Schicht aus einem leitfähigen Metall , wie beispielsweise Aluminium oder Kupfer bedeckt werden. Der Fotolack und Masken-Prozess wird dann wiederholt. Das Metall unter diesen Photoresistbereichen vom Licht getroffen wird chemisch weggeätzt, wodurch ein kompliziertes Netzwerk von präzise ausgerichteten Drähte und Transistoren , bereit zum Verarbeiten von Informationen beginnen.
Inspektion und Verpackung
Da die Dimensionen einer integrierten Schaltung so klein sind, treten häufig Defekte in dem Produkt. Schaltungen werden, bevor sie verpackt getestet , mit Kontroll-Prozesse im Bereich von fortschrittlichen optischen Inspektion von Digitalkameras oder Laser, um detaillierte elektrische Prüfungen . Mikrochips, die Pass gesendet werden, um in einem verschlossenen Behälter , die sie vor der Umwelt verpackt werden. Dieses Paket wird das Mittel, durch das die integrierte Schaltung in den Leiterplatten und andere Interface-Geräte anschließen können , und enthält die bekannten Pins auf der Unterseite von Computerchips .
Hitting the Wall
