CPU是計算機的大腦,是電腦中的運算核心和控制核心,其功能主要是解釋電腦指令,以及去處和處理電腦軟件中的數(shù)據(jù)信息,它的作用相信大家都知道,但是它是如何制造出來的呢?

  CPU主要是由半導(dǎo)體和硅及一些金屬和化學(xué)原料制造而成的,CPU的制作大致經(jīng)歷了提純硅材料,切割晶圓,光蝕刻,重復(fù)分層,封閉,測試等步驟.

1.硅提純

  生產(chǎn)CPU所使用的硅要求純度很高,幾乎不能有雜質(zhì),而且它還得被轉(zhuǎn)化成硅晶體,在生產(chǎn)硅晶體時首先將硅提純,制成原料硅,然后將原料硅放進一個巨大的石英熔爐中熔化,這時向熔爐里放入一顆品種,硅晶體便轉(zhuǎn)著品種生長,直到形成一個幾近完善的單晶硅棒,以往的硅棒的直徑大都是200mm.

2.切割晶圓

  接下來用機器從單晶硅棒上切割下一片事先確定規(guī)格的硅晶片,此硅晶片稱為晶圓,晶圓才能被真正用于CPU的制造,將切割下的硅晶劃分成多個細小的區(qū)域,每個區(qū)域都將成為一個CPU的內(nèi)核.最后,晶圓將被磨光,并檢查是否有變形或者其他問題.

3.光蝕刻

  其過程就是使用一定波長的光在感光層中刻出相應(yīng)的刻痕,由此改變這個材料的化學(xué)特性,光蝕刻技術(shù)對于所用光的波長要求極為嚴(yán)格,需要使用短波長的紫外線和大曲率的透鏡,紫外線通過印刷著芯片的復(fù)雜電路結(jié)構(gòu)圖樣的模板照射硅晶片,被紫外線照射的地方光阻物質(zhì)溶解.

4.重復(fù),分層

  為加工新的一層電路,再次生長硅氧化物,然后沉積一層多晶硅,涂上光阻物質(zhì),重復(fù)影印,蝕刻過程,得到含多晶硅和硅氧化物的溝槽結(jié)構(gòu),重復(fù)多遍,形成一個3D的結(jié)構(gòu),這就是最終的CPU核心,每幾層中間都要填上金屬作為導(dǎo)體.

5.測試

   這一步主要是測試晶圓的電氣性能,以檢查是否有什么差錯,接下來,晶圓上的每個CPU核心都將被分開測試,通過測試的晶圓將被切分成若干單獨的CPU核心.

6.封裝

  封裝就是將加工后的CPU晶圓封入一個陶瓷的或塑料的封殼中,這樣它就可以很容易被裝在一塊電路板上了,經(jīng)過測試的CPU晶圓核心會被封裝,并在CPU核心上安裝一塊集成散熱反變形片.

7.多次測試

  測試是一個CPU制造的重要環(huán)節(jié),也是一塊CPU出廠前必要的考驗,每塊CPU將經(jīng)過完全測試,以檢驗其全部功能,某些CPU能夠在較高的頻率下運行,所以被標(biāo)上了較高的頻率;而有些CPU因為各種原因運行頻率較低,所以被標(biāo)上了較低的頻率;還有一些CPU可能存在某些功能上的缺陷,如果問題出在緩存上,將被屏蔽掉它的部分緩存.作為低檔次的CPU售出.