Keresés

Aktív témák

  • DcsabaS

    senior tag

    válasz Den #37 üzenetére

    Pontosan. Üvegre könnyebb vinni (mechanikai okokból), viszont az eredmény nem lesz rugalmas. (Egyébként napelemeknél is erősen törekszenek a széthajtható fóliás kialakításra.)

    ******
    (#38): Az ''MFA'' a ''Műszaki Fizikai és Anyagtudományi Kutató Intézet'' hivatalos rövidítése.

    A mi technológiai sorunk nem számít túl finomnak (mikron körül vagyunk), de azért kutatáshoz ez is jól használható.

  • DcsabaS

    senior tag

    válasz köpet #26 üzenetére

    Valóban van a chipen védő fedő réteg, mégpedig legbelül szilícium-dioxid, rajta szilícium-nitrid, majd kívül esetleg még lakk réteg is. Azonban ezek a rétegek egy erősebb, koncentrált mechanikai hatás ellen nem tudnak védeni. Ezért végülis a chipet rossz dolog csupaszon rászerelni a tokozásra. Jobb módszer az, amit az Intel újabban követ a P4-eseknél.

    *****
    #27: Történetesen Magyarországon egyedül nálunk (MTA MFA) van teljes félvezető technológiai sor. (Időnként vannak ún. nyílt napok is, ahol az érdeklődök meg is nézhetnek ezt-azt.)

    ''Akkor miért ilyen törékenyek? Egy ilyen lapot majdnem kétrét hajtottak simán.''
    Ez a lemez vastagságától függ. A Si egykristály viszonylag sokat kibír, de azért könnyen el lehet törni.

    ''de hogyan rendezik vagy helyezik el benne azt a rengeteg tranzisztort, hiszen ez egy szilárd krisztályszerkezetű anyag. ''
    Nem ''benne'', hanem ''RAJTA'' alakítják ki az áramköröket (emlékezz a fényképezéses hasonlatra). Magyarán, a mondjuk 1 mm vastag chipnek a felső 2-3 mikron vastag tartományában vannak a tranzisztorok, az alatta lévő rész csak mint szubsztrát van használva. Vagyis ha nem lennének a vágásnál (és a chipek szerelésénél) mechanikai korlátok, akkor vékonyabb is lehetne. (Kisebb laterális méretű chipeknél a vastagság is kisebb szokott lenni.)
    Egyébként a fölső pár mikronban is lehetséges kialakítani több réteget, főleg azért, hogy a vezetékek kerülgethessék egymást.

    Talán érdekes lehet, hogy kísérleteznek olyan technológiával is, hogy egy műanyag fólián alakítanának ki egy nagyon vékony (pár mikronos) félvezető réteget, abban kialakítva a tranzisztorokat. Ezek viszonylag nagy és lassú működésűek lennének, de az egész esetleg olcsó lehetne és külön hűtést sem igényelne, stb. (Aztán vehetnénk egy ablakot, ami egyúttal számítógép és monitor is egyben...)

  • DcsabaS

    senior tag

    válasz Not guilty #1 üzenetére

    A mikroprocesszorok, akár általában az integrált áramkör és a legtöbb tranzisztor eredendően szilícium (Si) egykristályból van, ami félvezető anyag, vagyis megfelelő (3 és 5 vegyértékű) szennyezők hatására elektromosan vezetővé tehető (p- és n-típusú vezetés), amely tartományok megfelelő összekapcsolásával különleges funkciókat tudunk megvalósítani, konkrétan elektromos erősítőt, kapcsolót, stb. A mai CPU-kban tipikusan néhányszor 10 millió tranzisztor (mint alapvető félvezetős kapcsoló és erősítő elem) van integrálva. A mikroprocesszorban a tranzisztorok közötti vezetékezést többnyire alumínium (Al), vagy újabban vörösréz (Cu) segítségével oldják meg, míg a mikroprocesszor és a tokozás közötti vezetékezést vékony arany (Au) drótokkal.

    Gyártásnál a tiszta és vastag (akár 30 cm-nél is vastagabb) Si egykristály tömböt kb. 1 mm vastag korong alakú lemezekre vágják, majd polírozás és tisztítás után fotolitográfia, ionimplantáció, maratás, hőkezelés és más trükkös módszerek bonyolult sorozatával kialakítják az áramköröket a korongon, mégpedig egyszerre sok százat. (Az egész leginkább ahhoz hasonló, mint amikor fényképezésnél ráfényképezzük a nekünk tetsző képet a filmre, majd különféle vegyszerekkel előhívjuk és stabilizáljuk.)

    Miután a korongon elkészültek a mikroprocesszorok, gyémánt vágóval kivágják őket, és ekkor nyerik el a végleges (tipikusan téglalap alakú) formájukat. A méret változó. Alapjában az határozza meg, hogy milyen picik az egyes alkatrészek (hány mikronos a technológia, manapság döntően 0.18, 0.15 és 0.13 mikronos technológiákat használnak, de létezik már 0.09 mikronos is, avagy más mértékegységben 90 nm-es), és hogy hány van belőlük (mai CPU-knál durván 35-40 millió, GPU-knál 110-120 millió). A tipikus méret 50-100 négyzet mm, vagyis kb. a kockacukor egyik oldalához hasonlítható.

    A CPU szélén nyilván marad egy kicsiny, 0.1 mm nagyságrendű rész, ahol nincs semmi különös. (Hiszen a CPU-k körül csak véges pontossággal tudják darabolni a korongot, ezért szükséges a ráhagyás.) Ezért a lesarkazás mértékétől függ, hogy megmarad-e a működőképesség.

    Ha arról a részről is lemorzsolódik egy darab, ahol tranzisztorok vannak, akkor a proci elromlik, működőképtelenné válik (tehát nem a megváltozott felület arányában lassul, mint képzelnénk naívul (:-)...).

    Visszatérve a Si egykristály mechanikai tulajdonságaira: a kristályszerkezete gyakorlatilag megegyezik a gyémántéval, ezért rideg, merev, kemény, de egy bizonyos határon túl törékeny. (Sajnos ez a határ sokkal alacsonyabban van, mint a gyémántnál.) Hasonlítható a kvarc üveghez is, bár az amorf SiO2, nem pedig kristályos Si.

Aktív témák