Het kost drie stappen om een olifant in een koelkast te krijgen. Maar hoe krijg je een berg zand in een computer?
We hebben het hier natuurlijk niet over het zand op het strand, maar over het ruwe zand dat gebruikt wordt om chips te maken. "Zand delven om chips te maken" is een ingewikkeld proces.
Stap 1: Grondstoffen verkrijgen
Het is noodzakelijk om geschikt zand als grondstof te selecteren. Het hoofdbestanddeel van gewoon zand is ook siliciumdioxide (SiO₂), maar de productie van chips stelt extreem hoge eisen aan de zuiverheid van siliciumdioxide. Daarom wordt over het algemeen gekozen voor kwartszand met een hogere zuiverheid en minder onzuiverheden.
Stap 2: Transformatie van grondstoffen
Om ultrazuiver silicium uit zand te winnen, moet het zand worden gemengd met magnesiumpoeder, verhit tot hoge temperatuur en moet het siliciumdioxide door middel van een chemische reductiereactie worden gereduceerd tot zuiver silicium. Vervolgens wordt het gezuiverd met behulp van andere chemische processen om silicium van elektronische kwaliteit te verkrijgen met een zuiverheid tot 99,9999999%.
Vervolgens moet het silicium van elektronische kwaliteit worden omgezet in monokristallijn silicium om de integriteit van de kristalstructuur van de processor te waarborgen. Dit gebeurt door silicium met een hoge zuiverheidsgraad te verhitten tot een gesmolten toestand, een kiemkristal in te brengen en dit vervolgens langzaam te draaien en te trekken om een cilindrische monokristallijne siliciumstaaf te vormen.
Tot slot wordt het monokristallijne siliciumstaafje met een diamantdraadzaag in extreem dunne wafers gesneden en worden de wafers gepolijst om een glad en onberispelijk oppervlak te verkrijgen.
Stap 3: Productieproces
Silicium is een belangrijk onderdeel van computerprocessors. Technici gebruiken hightechapparatuur zoals fotolithografiemachines om herhaaldelijk fotolithografie- en etsstappen uit te voeren om lagen van circuits en apparaten op siliciumwafers te vormen, net als "een huis bouwen". Elke siliciumwafer kan honderden of zelfs duizenden chips bevatten.
De fab stuurt de afgewerkte wafers vervolgens naar een voorbewerkingsfabriek, waar een diamantzaag de siliciumwafers in duizenden individuele rechthoeken ter grootte van een vingernagel zaagt, die elk een chip vormen. Vervolgens selecteert een sorteermachine de geschikte chips, en ten slotte plaatst een andere machine ze op een rol en stuurt ze naar een verpakkings- en testfabriek.
Stap 4: Eindverpakking
In de verpakkings- en testfaciliteit voeren technici laatste tests uit op elke chip om te garanderen dat deze goed presteert en klaar is voor gebruik. Als de chips de test doorstaan, worden ze tussen een koellichaam en een substraat gemonteerd om een complete behuizing te vormen. Dit is als het plaatsen van een "beschermend pak" op de chip; de buitenste behuizing beschermt de chip tegen beschadiging, oververhitting en verontreiniging. In de computer creëert deze behuizing een elektrische verbinding tussen de chip en de printplaat.
Zo ontstaan er allerlei chipproducten die de technologische wereld aandrijven!
INTEL EN PRODUCTIE
Tegenwoordig is de transformatie van grondstoffen tot bruikbare of waardevollere producten door middel van productie een belangrijke motor van de wereldeconomie. Door meer goederen te produceren met minder materiaal of minder manuren en de workflow-efficiëntie te verbeteren, kan de productwaarde verder worden verhoogd. Naarmate bedrijven meer producten sneller produceren, neemt de winst in de gehele bedrijfsketen toe.
Productie vormt de kern van Intel.
Intel produceert halfgeleiderchips, grafische chips, moederbordchipsets en andere computerapparatuur. Naarmate de productie van halfgeleiders complexer wordt, is Intel een van de weinige bedrijven ter wereld die zowel geavanceerd ontwerp als productie in eigen huis kan uitvoeren.
Sinds 1968 hebben Intel-ingenieurs en -wetenschappers de fysieke uitdagingen overwonnen die gepaard gaan met het verpakken van steeds meer transistors in steeds kleinere chips. Om dit doel te bereiken, zijn een groot wereldwijd team, een geavanceerde fabrieksinfrastructuur en een sterk ecosysteem voor de toeleveringsketen nodig.
Intels technologie voor de productie van halfgeleiders ontwikkelt zich elke paar jaar. Zoals voorspeld door de Wet van Moore, biedt elke productgeneratie meer functies en betere prestaties, verbetert de energie-efficiëntie en verlaagt de kosten van een enkele transistor. Intel beschikt wereldwijd over meerdere testfaciliteiten voor waferproductie en -verpakking, die opereren in een zeer flexibel wereldwijd netwerk.
PRODUCTIE EN DAGELIJKS LEVEN
Productie is essentieel voor ons dagelijks leven. De producten die we dagelijks aanraken, waar we op vertrouwen, waar we van genieten en die we consumeren, vereisen productie.
Simpel gezegd: zonder de omzetting van grondstoffen in complexere producten zouden er geen elektronica, apparaten, voertuigen en andere producten bestaan die het leven efficiënter, veiliger en gemakkelijker maken.
Plaatsingstijd: 3 februari 2025