נדרשים שלושה שלבים כדי להכניס פיל למקרר. אז איך מכניסים ערימת חול למחשב?
כמובן, מה שאנחנו מתייחסים אליו כאן אינו החול שעל החוף, אלא החול הגולמי המשמש לייצור שבבים. "כריית חול לייצור שבבים" דורשת תהליך מורכב.
שלב 1: השגת חומרי גלם
יש צורך לבחור חול מתאים כחומר גלם. המרכיב העיקרי של חול רגיל הוא גם סיליקון דו-חמצני (SiO₂), אך לייצור שבבים יש דרישות גבוהות ביותר לגבי טוהר הסיליקון הדו-חמצני. לכן, בדרך כלל נבחר חול קוורץ בעל טוהר גבוה יותר ופחות זיהומים.
שלב 2: עיבוד חומרי גלם
כדי להפיק סיליקון טהור במיוחד מחול, יש לערבב את החול עם אבקת מגנזיום, לחמם אותו בטמפרטורה גבוהה, ולצמצם את הצורן הדו-חמצני לצורן טהור באמצעות תגובת חיזור כימית. לאחר מכן הוא עובר טיהור נוסף באמצעות תהליכים כימיים אחרים כדי לקבל סיליקון ברמה אלקטרונית עם טוהר של עד 99.9999999%.
בשלב הבא, יש להפוך את הסיליקון בדרגה אלקטרונית לסיליקון גבישי יחיד כדי להבטיח את שלמות מבנה הגביש של המעבד. זה נעשה על ידי חימום סיליקון בעל טוהר גבוה למצב מותך, הכנסת גביש זרעים, ולאחר מכן סיבוב ומשיכה איטיים שלו ליצירת מטיל סיליקון גבישי יחיד.
לבסוף, מטיל הסיליקון החד-גבישי נחתך לפלסטיקים דקים במיוחד באמצעות מסור יהלום והפלסטיק מלוטש כדי להבטיח משטח חלק וללא רבב.
שלב 3: תהליך ייצור
סיליקון הוא מרכיב מפתח במעבדי מחשב. טכנאים משתמשים בציוד מתקדם כמו מכונות פוטוליתוגרפיה כדי לבצע שוב ושוב שלבי פוטוליתוגרפיה וחריטה כדי ליצור שכבות של מעגלים והתקנים על פרוסות סיליקון, ממש כמו "בניית בית". כל פרוסת סיליקון יכולה להכיל מאות או אפילו אלפי שבבים.
לאחר מכן, המפעל שולח את פרוסות הסיליקון המוגמרות למפעל קדם-עיבוד, שם מסור יהלום חותך את פרוסות הסיליקון לאלפי מלבנים בודדים בגודל ציפורן, שכל אחד מהם הוא שבב. לאחר מכן, מכונת מיון בוחרת שבבים מתאימים, ולבסוף מכונה אחרת שמה אותם על גליל ושולחת אותם למפעל אריזה ובדיקה.
שלב 4: אריזה סופית
במתקן האריזה והבדיקה, טכנאים מבצעים בדיקות סופיות על כל שבב כדי לוודא שהוא פועל כראוי ומוכן לשימוש. אם השבבים עוברים את הבדיקה, הם מורכבים בין גוף קירור למצע ליצירת חבילה שלמה. זה כמו להלביש "חליפת מגן" על השבב; החבילה החיצונית מגנה על השבב מפני נזק, התחממות יתר וזיהום. בתוך המחשב, חבילה זו יוצרת חיבור חשמלי בין השבב ללוח המעגלים.
ככה סתם, כל מיני מוצרי שבבים שמניעים את העולם הטכנולוגי הושלמו!
אינטל וייצור
כיום, הפיכת חומרי גלם לפריטים שימושיים או בעלי ערך רב יותר באמצעות ייצור היא גורם מניע חשוב של הכלכלה העולמית. ייצור סחורות רבות יותר בפחות חומר או בפחות שעות אדם ושיפור יעילות זרימת העבודה יכולים להגדיל עוד יותר את ערך המוצר. ככל שחברות מייצרות יותר מוצרים בקצב מהיר יותר, הרווחים לאורך כל שרשרת העסקים עולים.
ייצור הוא בליבתה של אינטל.
אינטל מייצרת שבבי מוליכים למחצה, שבבי גרפיקה, ערכות שבבים ללוחות אם והתקני מחשוב אחרים. ככל שייצור מוליכים למחצה הופך מורכב יותר, אינטל היא אחת החברות הבודדות בעולם שיכולות להשלים גם תכנון וייצור חדשניים באופן עצמאי.
מאז 1968, מהנדסים ומדענים של אינטל התגברו על האתגרים הפיזיים של אריזת עוד ועוד טרנזיסטורים לתוך שבבים קטנים יותר ויותר. השגת מטרה זו דורשת צוות גלובלי גדול, תשתית מפעלים מתקדמת ומערכת אקולוגית חזקה של שרשרת אספקה.
טכנולוגיית ייצור המוליכים למחצה של אינטל מתפתחת כל כמה שנים. כפי שחזה חוק מור, כל דור של מוצרים מביא יותר תכונות וביצועים גבוהים יותר, משפר את יעילות האנרגיה ומפחית את העלות של טרנזיסטור בודד. לאינטל יש מספר מתקני ייצור ואריזת פרוסות ופלים ברחבי העולם, הפועלים ברשת גלובלית גמישה ביותר.
ייצור וחיי היומיום
ייצור הוא חיוני לחיי היומיום שלנו. הפריטים שאנו נוגעים בהם, סומכים עליהם, נהנים מהם וצורכים מדי יום דורשים ייצור.
במילים פשוטות, ללא הפיכת חומרי גלם לפריטים מורכבים יותר, לא היו מוצרי אלקטרוניקה, מכשירי חשמל, כלי רכב ומוצרים אחרים שהופכים את החיים ליעילים, בטוחים ונוחים יותר.
זמן פרסום: 3 בפברואר 2025