Какво е чип на компютъра (микрочип intergralnaya)
Историците разделят епоха на човечеството към "един век." която се дава името на най-важния материал за хората. Имаше каменната ера. той бе заменен от бронз. след това дойде желязо. Днес, по-често казват, че желязната епоха дойде към своя край. Неговата заменя силиций век. В крайна сметка, без кристалите на тази невероятна химичен елемент на нашата цивилизация би било по-различно.
Тя е изработена от силиций т.нар микрочипове (или, от научна гледна точка, интегрални схеми), които позволяват на част от секундата, за да извършват сложни изчисления и технологични огромни обеми от информация, записана под формата на цифров код.
Какво е компютърен чип?
Както знаете, модерен компютър работи с двоичен код - информацията, записана под формата на само два номера - един и нула. Поради това, компютърът е много сложна комбинация от множество елементарни компоненти - ключове, всеки от които може да отнеме само две позиции, "1" и "0".
вакуумни тръби
В зората на компютърната епоха, като ключове, използвани релета (контролирани ключове електричество) и вакуумни тръби. Не е трудно да си представим как трябва да бъдат свързани в една система, за да получите още един много бърз и ефективен от днешния компютър много лампи или релета. Компютърни по-ранни времена, заети височината на огромни зали на няколко етажа. и мисъл и данни процес по-бавно от най-порутен десктоп днес.
Вакуумни тръби.
транзистор
Пътят към помирение на производителност и компактност е открит през 1947 година. когато първия транзистор е създаден в историята на Съединените щати. Този малък в сравнение с нажежаема жичка и реле устройство също може да изпълнява функциите на електронен ключ. Контролен сигнал, че той пропусна, а след това пропусна електрически ток.
Какво е един транзистор? Тази комбинация от три части на материали със специални свойства проводимост. Такива материали се наричат полупроводници.
Транзистори направени истинска революция в областта на електрониката. Телевизори и радиоапарати бяха издадени вече не е на обемисти е и консумират много енергия лампи и транзистори - компактен и икономичен. Но развитието на компютърните технологии, дори и малки по размер транзистори не са подредени. За да се постигне по-висока и по-висока производителност в компютърно проектиране е необходимо да се изгради не само няколко десетки транзистори като във всеки радио и стотици хиляди, милиони. Колкото повече от тези транзистори и по-малката те са в размер, по-бързо компютъра си мисли.
интегрални схеми
И следващата революция в областта на електрониката е появата на интегрални схеми. Интегралната схема, или чип - е монтиран в един миниатюрен устройство електронна схема се състои от широк множество транзистори и диоди, всеки с микроскопични размери. Например, процесорът на съвременния персонален компютър съдържа от 731 млн. За 2.27 милиарда транзистора, в зависимост от модела.
технология на микрочип за създаване възниква през 50-те години на 20-ти век, но промишленото производство на чипове започва през 70-те години. От чипове стават все по-добри и днес това е невъзможно да си представим без малки електроника тънки силициеви пластини с огромни възможности.
Как да си направим силициеви чипове?
Производство на силициеви чипове - това е един много сложен процес, хай-тек. Първо трябва да се получи чист силиций. Разбира се, в същността на това да не се случи. Така че да започне добива кварц (естествени минерални в която силиций комбинира с кислород). който след това се стапя и се почистват от малки примеси. Стопената кварц пропуска микроскопско кристал силиций. Той служи като "семена". около която расте голям, цилиндрична форма силициев кристал.
Производство на чист силиций.
С тежкотоварни диамант видях силициев цилиндър се нарязва на най-тънкия (не повече от една четвърт от милиметъра) кръгове. На английски език те се наричат "veyferami". който може да бъде преведен на български език като "вафла".
Pure силиций не е проводим, но ако го разпръсква микроскопични частици от метал, индивидуално печалба област на неговите полупроводникови свойства и около тези области може да се конструира микроскопични транзистори. Какво се случва с "вафла" на повече прилича не събранието на електронно оборудване, както и осветление и развитието с подложката.
На силиконова подложка депозиран специална емулсия (фоторезист). чувствителен към ултравиолетовите лъчи. След това се прилага на върха "маска" - нещо, на негатив. Тъмните райони "маска" съответстват на местата за бъдещето на чипа, които трябва да бъдат приложени към микроскопични частици на електронни компоненти. Ярките зони показват тези части на силициевата пластина, която трябва да остане непокътната. Сега "veyfer" изложен чрез "маска" с ултравиолетова светлина. Фотохимична реакция, подобна на тази, която създава картина филм или фотографска хартия. Облъчва с ултравиолетови лъчи порции придобие определени свойства. Emulsion тук става много устойчиви и не се разтварят в киселина. И фрагменти от емулсия, криещи се под тъмните зони на "маска". Тя може лесно да се отмива с киселина. Какво всъщност се прави.
Сега силициеви "лепенки" се загряват в пещ и разпенени горещ газ, съдържащ желаните метални примеси. Когато след "киселина баня". остава чист силициев спрей остава на силициевата пластина. В други места, покрити със слой от силициев емулсия, който придава устойчивост на ултравиолетова. Накрая, специален разтвор и отмива емулсията. и остава абсолютно чиста силициева пластина, покрита в съответствие със схемата на пръскане.
Чип готов? Нищо подобно! За да kremenievaya плоча накрая се превърна в истинска електронна схема, която ще се свързани помежду си хиляди и милиони електронни компоненти, всеки от по-горе операция ще трябва да се повтаря много пъти, нов слой на емулсия, нов схематично "маска". Нова издуване и ултравиолетовата ново пръскане. По този начин, електронен чип слой е образуван от слой.
Обикновено един кръг "veyfere" пръска веднъж много бъдещи чипове с квадратна форма. Когато всичко е готово, "вафла" се реже с диамантен трион. Към всяка от получените силициеви плочи заварени контакти краката и получената чип е поставен в пластмасов корпус. Сега е необходимо да го монтирате върху платката на устройство, за което е предназначен чипа, и - в работата.