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Microchip Technology Manufacturing

Microchip Technology Manufacturing


Microchips, también conocidos como circuitos integrados, que comenzó como un método para superar los obstáculos en la computación digital. Tomando el relevo de las pistas de circuito lentos y fácilmente sobrecalentados de ordenadores tubo de vacío, los circuitos integrados se volvieron importantes, entonces popular y, finalmente, en todas partes. La base del crecimiento microchips 'ha sido un avance radical en la tecnología utilizada para su fabricación. A medida que los procesos de mayor edad golpean a sus límites, la búsqueda de más potentes conceptos de diseño y fabricación se pone en marcha.

Las primeras computadoras y Circuitos

Las computadoras digitales de los años 1930 y 1940 se basaron en los tubos de vacío que controlaban el flujo de corriente eléctrica. Pero las computadoras de tubo de calor ', el tamaño y la falta de fiabilidad condujeron una búsqueda de conceptos alternativos de control de potencia. Los principales enfoques de la década de 1950 participan soldadura de cientos de transistores en los circuitos. A finales de 1958 y principios de 1959, dos ingenieros, Jack Kilby y Robert Noyce, descubierto independientemente la clave para la fabricación de circuitos integrados fiables en grandes cantidades. Se graban todos los patrones de circuito en una sola pieza de material semiconductor para crear un microchip de estado sólido.

Los semiconductores son materiales que conducen la electricidad en determinadas condiciones, y se resisten a que en otros. Con una comprensión de sus propiedades, es posible controlar con precisión el flujo eléctrico en un microchip --- un requisito previo para circuitos fiable.

Going Clean

La mayoría de los microchips son unos pocos centímetros cuadrados de tamaño. En este espacio se ajusta a millones de componentes eléctricos individuales. Su pequeño tamaño hace que los circuitos integrados altamente vulnerables a la contaminación microscópica incluso por el polvo, la suciedad o incluso células muertas de la piel durante el proceso de fabricación. Por esta razón, toda la fabricación de microchips se lleva a cabo en salas blancas, que son los ambientes que son más limpios que los quirófanos sellado, en el que está constantemente se volvió a filtrar el aire y todo el personal debe usar trajes de protección y sistemas de aire cerrado.

Preparando las pistas de circuito

El primer paso en la fabricación del circuito integrado está teniendo un sustrato, o base, de silicio puro, que se cristaliza y se corta en las formas de la oblea. Las obleas son escasamente cubiertos con una sustancia química aislante (óxido de silicio) y luego una sustancia química especial sensible a la luz llamada de un fotoprotector. Las obleas se exponen entonces a una luz ultravioleta a través de un dispositivo llamado de una fotomáscara. Esta máscara sólo permite que la luz pase por el intrincado patrón de las pistas de circuito deseados. Las propiedades químicas de la resina fotosensible expuesta se cambian por la exposición a la luz, lo que le permite, y el óxido de silicio subyacente, que se desarrollarán y grabadas químicamente de distancia. El proceso es similar en concepto a desarrollar una película fotográfica.

La adición de los alambres

Las áreas en las que la fotoprotección ha sido lavados pueden ser repetidas ocasiones e intrincadamente personalizar con implantes químicos que administran sus propiedades eléctricas. Cuando se haya completado, las obleas se colocan en una cámara de vacío, en el que están cubiertos con una fina capa de metal conductor, tal como aluminio o cobre. a continuación, se repitió el proceso de resina fotosensible y la máscara. El metal debajo de esas áreas de fotoprotección golpeados por la luz es grabado químicamente, dejando una intrincada red de cables y transistores precisamente alineados, listos para comenzar a procesar la información.

Inspección y Embalaje

Debido a las dimensiones de un circuito integrado son tan pequeñas, a menudo se producen defectos en el producto. Los circuitos son probados antes de ser envasado, con los procesos de inspección que van desde la inspección óptica avanzada con cámaras digitales o láser a pruebas eléctricas detalladas. Pase microchips que se envían a envasar en un recipiente sellado que los protege del medio ambiente. Este paquete será el medio a través del cual el circuito integrado puede conectar a tarjetas de circuitos y otros dispositivos de interfaz, y contiene los pasadores familiares en la parte inferior de los chips de computadora.

Golpear la pared

Los más transistores y cables que pueden estar en forma en un microchip, el más poderoso es el chip. Debido a que el proceso de fabricación se basa en la luz, se necesitan longitudes de onda cada vez más pequeños para permitir contracción de los componentes. Algunas ideas incluyen UV extrema, los rayos X y rayos de electrones, que también requieren nuevos productos químicos de resina fotosensible.
Un área importante de la investigación implica la construcción de circuitos integrados tridimensionales que permiten la colocación de muchos más transistores y componentes en un espacio pequeño el uso de capas de circuitos interconectados.