Компьютерные процессоры (микрочипы) - часть 2

Прислано admin March 16 2012 16:32:53

Микропроцессоры – это «мозг» внутри компьютера. Он состоит из микрочипа на электронной карте. Установка чипа на карту – очень сложна операция, требующая максимальной точности.

Первые компьютеры изобрели в 1937(8) году. Но он годился только для математических расчетов. (если быть точнее – первый компьютер был не цифровой, а аналоговый, изобретен Вэниваром Бушем. Но речь будет идти об цифровой технике – прим.авт.). Компьютер для общих целей появился только в 1946 году (ЭНИАК, хотя в 1941 году была создана машина Z3, в 1944 году Z4, обладающую всеми свойствами современного компьютера - прим.авт), и занимал столько же места, сколько 20 холодильников. В 1950-ые годы на смену громоздким вакуумным трубкам (лампам) пришли транзисторы. Затем интегральные схемы заменили транзисторы (выражение неправильное – на самом деле интегральные схемы (назыв. «микросхемами») заменили те площадки, те схемы-платы, на которых размещались транзисторы, а сами транзисторы научились делать миниатюрными, и размещать на миниатюрной площадке, на полупроводниковом кристалле, в интегральной схеме- прим.авт.). Самый большой прорыв произошел в 1971 году с приходом микропроцессоров – все компоненты на одном миниатюрном чипе, без которого бы не было современных персональных компьютеров.

Сначала изготовляется специальный керамический квадрат, называемый «подложкой». На нем будет закрепленный микрочип. Поверхность подложки покрывается флюсом – веществом, которое сделает его клейким, чтобы можно было удерживать микрочип в процессе спайки. Завод получает микрочип уже снабженные всеми необходимыми схемами. На каждую подложку устанавливается микрочип. С помощью инфракрасного луча эта операция выполняется с максимальной точностью.

Из серии берут образец и под микроскопом проверяют, правильно ли установлен чип. Следующий шаг – спайка в специальной печи при температуре 360 ºС. Под действием температуры шарики олова, расположенные на чипе, плавятся и припаиваются к субстрату. Затем на каждый чип нужно припаять алюминиевую крышку – у нее две функции: защищать микрочипы и поглощать выделяемое им тепло. Манипулятор берет сразу четыре крышки и устанавливает их на чипы. Затем изделия примерно на час отправляются в печь нагретую до 150 ºС.

Следующий этап – создание электрических контактов, которые свяжут микропроцессор с электронной картой компьютера. Сначала изготавливают оловянные цилиндрики, т.наз. «колонки». Большая вакуумная решетка просеивает детали так, что они принимают вертикальное положение для дальнейшего прикрепления к подложке. На колонки наносится клейкое вещество, закрепляющее их снизу. Подложка с чипом кладется на обработанные колонки. Микрочип с тысячу соединений готов.

Для большего же количества связей вместо колонок прикрепляют оловянные шарики, так как они более крепче и надежнее – их также просеивают через решетку, только вместо клея наносят флюс-материалы., использующиеся для закрепления чипа. Законченный микрочип промывается в растворе воды и растворителя, чтобы удалить лишний флюс и грязь.

И наконец – последний шаг: контрольная проверка качества. Чипы на двенадцать часов помещают в печь, нагретую до 140 ºС. Отсюда микропроцессоры отправляют на другой завод, где их припаивают к электронной карте, после чего этот маленький «мозг» будет готов к работе.