İşlemcilerin üretildiği silikon gofretler, işçilerin özel kıyafetler giymesi için o kadar hassassa, bir işlemciyi nasıl sunmak mümkün olabilir?

YouTube'da insanların işlemcileri yerleştirdiği ve ardından işlemciyi soğutmak için daha iyi sıvılar uyguladığı birçok video gördüm. Örnek: i5 ve i7 Haswell ve Ivy Bridge - FULL Delid Tutorial - (Yardımcı Yöntem)

Bununla birlikte, fabrikada çalışan insanların özel kostümler giydiklerini gördüm, çünkü silikon gofretler her türlü partiküle karşı oldukça hassastır.

Bir işlemci sunarken gerçekte ne olur?

Gofretler imalat sırasında çok hassastır, çünkü herhangi bir işlem adımı arasına herhangi bir toz veya kir partikülü bulaşırsa , o zaman aşağıdaki işlem adımları kirlenmiş noktada başarısız olacaktır.

Üretim bittiğinde ve talaş son katını aldığında, toz artık onu rahatsız etmeyecektir.

Üzerinde termal yayılma kapakları olan masaüstü işlemcilerin, seçilen termal macunun uygulanması için uygun bir yüzey işlemi alacağı tahmininde bulunuyorum.

Diğer cevaplarda bahsedilmeyen bir şey, sadece toza karşı hassas olan çipin kendisi olmadığıdır. Ayrıca, işlemin her aşaması için direnç katmanlarını yazdırmak için kullanılan litografi plakalarıdır.

Görüntü Wikipedia'dan

İnanılmaz derecede gelişmiş optikler, bu esasen "film negatifleri" yoluyla ışığı gofret üzerindeki direnç katmanına yansıtmak için kullanılır. Bu negatifler, plakadaki hatanın etkisini azaltmaya yardımcı olmak için gerçek özelliklerden birkaç kat daha büyüktür, ancak özellik boyutu yalnızca yaklaşık 4-5x daha büyüktür. UV ışığı onlar tarafından gösterilir ve direnci uygun çözünürlükte göstermek için uygun boyutlara odaklanır. Mevcut işlem teknolojisinin 10nm değerine ulaşmasıyla, bu lito plakaların "mükemmel" olması gerekir, çünkü kullanılan ışığın dalga boyundan birçok kez daha küçük özellikler basmak için difraksiyon tekniklerine güvenirler. Bu plakalardan birine bir miktar toz girecek olsaydı, daha sonra litho plakanın o alanıyla basılan her yongayı mahvederdi.

Pasivasyon katmanı, atmosfer hariç, son adımdır. Bu katman, gofretin yüksek sıcaklık oksijene (düşük büyüme hızı) veya buhara (yüksek büyüme hızı) maruz bırakılmasıyla oluşturulur. Sonuç, silikon dioksit, 1000lerce Angstrom kalınlığındadır.

Entegre devrenin kenarları, metallerin ve implantların saf silikon alt tabakaya konik olarak konulduğu "conta halkası" ile genellikle iyonik saldırıya karşı korunur. Ama dikkat et; Sızdırmazlık halkası, IC'nin kenarı boyunca iletken bir yoldur, bu nedenle enterferansın IC'nin kenarı boyunca iletilmesine izin verir .

Çip üzerinde başarılı sistemler için, silikon prototiplemenizin başlangıcındaki sızdırmazlığı değerlendirmeniz gerekecektir; bu nedenle, izolasyonun bozulmasını, sesin zemindeki hasarın, belirleyici gürültünün açıkça içine çekildiğini biliyorsunuzdur. IC'nin hassas bölgeleri. Conta 2milyonlarca çöp enjekte ederse, her saat kenarında 100 nanoVolt performans elde etmeyi bekler misiniz? Doğru, ortalama alma tüm kötülüklerin üstesinden gelir.

EDIT Hassas eşleşmiş bazı bütünleşik devrelerin teslimi, silikon üzerine uygulanan mekanik baskıları ve bunlara sayısız transistör, direnç, kapasitör değiştirir; gerilmelerdeki değişimler, silikonun kristal eksenler üzerindeki çarpıklıklarını değiştirir ve aksi takdirde eşleşen yapılarda temel elektriksel hata kaynaklarını kalıcı olarak değiştiren piezoelektrik tepkileri değiştirir. Bu hatadan kaçınmak için, bazı üreticiler kullanım sırasında kırpma davranışları eklemek için gelişmiş özellikler (ekstra transistörler, fazladan doping katmanları vb.) Kullanır; Bu, her açılış durumunda, entegre devre otomatik olarak bir kalibrasyon dizisi boyunca çalışır.

@WhatRoughBeast, yorumda doğru bir şekilde belirtildiği gibi, PCB üzerine yerleştirilmiş olan CPU kalıbı, kalıbın diğer tarafında bulunan ince yapıları göstermez. Bunun gibi, kapaksız satılan düşük maliyetli işlemciler bile var:

Daha yakından bakarsanız , CPU'nun sadece toz ve termal macundan değil, aynı zamanda birkaç çizikten ve çatlak bir köşeden sağ kurtulduğunu göreceksiniz, bu da, kalıbın bu tarafında önemli bir şeyin olmadığı anlamına gelir.

Buradaki anahtar, WhatRoughBeast ve PlasmaHH'ın dediği gibi, CPU kalıbının hassas parçalarının maruz kalmamasıdır. Sadece alt düzlem ortaya çıkıyor gibi görünmektedir (flip-chip tasarımlarının tipik bir özelliği).

Çipin döndürülmemesi, ancak bir pasivasyon katmanı mevcut olması durumunda, çipin yeterince korunacağını düşünmek mümkün olabilir. Ne yazık ki, bu, yongayı yalnızca parçacıklardan koruyacak, ancak kırılmış tel bağlantıları ve ezilmiş 3D yapılar (hava köprüleri gibi) gibi kapağın çakılmasından dolayı meydana gelebilecek herhangi bir kazayla zarar görmemesinden kaynaklanacaktır.

Ayrıca, bir pasivasyon katmanı her zaman mevcut değildir, çünkü yüksek frekanslarda bir dökümhane işlemini ciddi şekilde bozabilir - bu genellikle MMIC'lerde (monolitik mikrodalga entegre devreleri) olur. Olumlu olduğunu orada bilmeseydim ona güvenmezdim.

Bu durumda, dağıtım sürecinin kendisinden, dağıtıldıktan sonra temiz olmayan bir ortamda açığa çıkmasından çok daha fazla tehlike görüyorum.