制造工艺生产工艺及其流程
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制造工艺
制造工艺指制造CPU或GPU的制程,或指晶体管门电路的尺寸,目前单位为纳米(nm)。目前主流的CPU制程已经达到了45纳米,更高的甚至已经有了32纳米。
CPU制造工艺
CPU“制作工艺”指得是在生产CPU过程中,要加工各种电路和电子元件,制造导线连接各个元器件等。现在其生产的精度以纳米(以前用微米)来表示,精度越高,生产工艺越先进。在同样的材料中可以制造更多的电子元
件,连接线也越细,有利于提高CPU的集成度。制造工艺的纳米数是指IC内电路与电路之间的距离。制造工艺的趋势是向密集度愈高的方向发展,密度愈高的IC电路设计,意味着在同样大小面积的IC中,可以拥有密度更高、功能更复杂的电路设计。微电子技术的发展与进步,主要是靠工艺技术的不断改进。芯片制造工艺在1995年以后,从0.5微米、0.35微米、0.25微米、0.18微米、0.15微米、0.13微米、90纳米、80纳米、65纳米,45纳米,32纳米,一直发展到目前最新的22纳米,而15纳米将是下一代CPU的发展目标。
GPU制造工艺
显卡的制造工艺实际上就是指显示核心的制程,它指的是晶体管门电路的尺寸,现阶段主要以纳米(nm)为单位。显示芯片的制造工艺与CPU一样,也是用微米来衡量其加工精度的。制造工艺的提高,意味着显示芯片的体积将更小、集成度更高,可以容纳更多的晶体管。
和中央处理器一样,显示卡的核心芯片,也是在硅晶片上制成的。微电子技术的发展与进步,主要是靠工艺技术的不断改进,显示芯片制造工艺在1995年以后,从0.5微米、0.35微米、0.25微米、0.18微米、0.15微米、0.13微米、0.11微米、90纳米、80纳米、65纳米、55纳米、40纳米一直发展到28纳米制程。
硅提纯
生产CPU与GPU等芯片的材料是半导体,现阶段主要的材料是硅Si,这是一种非金属元素,从化学的角度来看,由于它处于元素周期表中金属元素区与非金属元素区的交界处,所以具有半导体的性质,适合于制造各种微小的晶体管,是目前最适宜于制造现代大规模集成电路的材料之一。
在硅提纯的过程中,原材料硅将被熔化,并放进一个巨大的石英熔炉。这时向熔炉里放入一颗晶种,以便硅晶体围着这颗晶种生长,直到形成一个几近完美的单晶硅。以往的硅锭的直径大都是200毫米,而CPU或GPU厂商正在增加300毫米晶圆的生产。
切割晶圆
硅锭造出来了,并被整型成一个完美的圆柱体,接下来将被切割成片状,称为晶圆。晶圆才被真正用于CPU与GPU的制造。所谓的“切割晶圆”也就是用机器从单晶硅棒上切割下一片事先确定规格的硅晶片,并将其划分成多个细小的区域,每个区域都将成为一个处理器的内核(Die)。一般来说,晶圆切得越薄,相同量的硅材料能够制造的处理器成品就越多。
影印
(Photolithography)
在经过热处理得到的硅氧化物层上面涂敷一种光阻(Photoresist)物质,紫外线通过印制着处理器复杂电路结构图样的模板照射硅基片,被紫外线照射的地方光阻物质溶解。而为了避免让不需要被曝光的区域也受到光的干扰,必须制作遮罩来遮蔽这些区域。这是个相当复杂的过程,每一个遮罩的复杂程度得用10GB数据来描述。
蚀刻
(Etching)
这是CPU与GPU生产过程中重要操作,也是处理器工业中的重头技术。蚀刻技术把对光的应用推向了极限。蚀刻使用的是波长很短的紫外光并配合很大的镜头。短波长的光将透过这些石英遮
罩的孔照在光敏抗蚀膜上,使之曝光。接下来停止光照并移除遮罩,使用特定的化学溶液清洗掉被曝光的光敏抗蚀膜,以及在下面紧贴着抗蚀膜的一层硅。
然后,曝光的硅将被原子轰击,使得暴露的硅基片局部掺杂,从而改变这些区域的导电状态,以制造出N井或P井,结合上面制造的基片,处理器的门电路就完成了。
重复分层
为加工新的一层电路,再次生长硅氧化物,然后沉积一层多晶硅,涂敷光阻物质,重复影印、蚀刻过程,得到含多晶硅和硅氧化物的沟槽结构。重复多遍,形成一个3D的结构,这才是最终的CPU 与GPU的核心。每几层中间都要填上金属作为导体。
封装
这时的CPU或GPU是一块块晶圆,它还不能直接被用户使用,必须将它封入一个陶瓷的或塑料的封壳中,这样它就可以很容易地装在一块电路板上了。封装结构各有不同,但越高级的处理器封装也越复杂,新的封装往往能带来芯片电气性能和稳定性的提升,并能间接地为主频的提升提供坚实可靠的基础。
多次测试
测试是一个处理器制造的重要环节,也是一块处理器出厂前必要
的考验。这一步将测试晶圆的电气性能,以检查是否出了什么差错,以及这些差错出现在哪个步骤(如果可能的话)。
当CPU或GPU被放进包装盒之前,一般还要进行最后一次测试,以确保之前的工作准确无误。根据前面测试而确定的处理器的体质不同,它们被放进不同的包装,销往世界各地。
3意义
更先进的制造工艺会在CPU与GPU内部集成更多的晶体管,使处理器实现更多的功能和更高的性能;更先进的制造工艺会使处理器的核心面积进一步减小,也就是说在相同面积的晶圆上可以制造出更多的CPU与GPU产品,直接降低了CPU与GPU的产品成本,从而最终会降低CPU与GPU的销售价格使广大消费者得利;更先进的制造工艺还会减少处理器的功耗,从而减少其发热量,解决处理器性能提升的障碍.....处理器自身的发展历史也充分的说明了这一点,先进的制造工艺使CPU的性能和功能一直增强,成本得到有效控制。
电气暗配管工艺流程图
开线槽开槽施工尺寸要求
1、墙槽的宽度,单槽为4cm,双槽为10cm,墙槽深度为3-4cm.并注意横平竖直。墙槽高度是根据用水设备的不同而定。
2、冷热水管之间一定要留出间距。因为热水经过热水器加热后循环过程同时热量也流失。如果冷热水管紧靠一起,冷水也在循环,热水管的热烈损失很厉害。
3、穿墙洞尺寸要求:如果单根水管的墙洞直径为6cm,如果走两根水管墙洞直径在10cm或打2个直径为6cm的墙洞分开走。