Vraag:
Als de siliciumwafels waarvan de processors zijn gemaakt zo gevoelig zijn dat werknemers speciale pakken dragen, hoe is het dan mogelijk om een ​​processor te verwijderen?
yoyo_fun
2017-03-09 20:23:26 UTC
view on stackexchange narkive permalink

Ik zag veel video's op YouTube waarin mensen processors verwijderden en vervolgens betere vloeistoffen aanbrachten om de processor te koelen.Voorbeeld: i5 & i7 Haswell & Ivy Bridge - FULL Delid Tutorial - (Vice Method)

Ik zag echter ook dat mensen die in fabrieken werken speciale kostuums dragen, omdat de siliciumwafels extreem gevoelig zijn voor allerlei soorten deeltjes.

Wat gebeurt er eigenlijk bij het verwijderen van een processor?

Wanneer een stofdeeltje tijdens de fabricage op een processor terechtkomt, is het kapot.Wat gebeurt er als er een naar een verwijderde processor wordt gestuurd?
De fabricage is inderdaad buitengewoon gevoelig voor vervuiling.Als de chip eenmaal af is, is deze echter relatief ongevoelig.Nog belangrijker is dat het oppervlak van de chip dat tijdens het delidding wordt blootgesteld, de achterkant van de chip is, waar niets de werking kan beïnvloeden.De actieve kant, waar alle circuits zijn, is begraven in het pakket en wordt niet beïnvloed.
Merk op dat pc-processors - zoals de Athlon XP - jarenlang zonder deksel werden verkocht.Ja, een kale matrijs op een ondersteunende printplaat.
@TurboJ http: // techreport.com / r.x / northwood-vs-2000 / axp2k.jpg
Waarom oude chips als voorbeeld gebruiken?Laptop-CPU's zijn nog steeds kale sterft.Ook GPU's en moederbordchipsets, en zelfs enkele SSD-controllers .......
Vijf antwoorden:
bobflux
2017-03-09 20:29:17 UTC
view on stackexchange narkive permalink

Wafels zijn extreem gevoelig tijdens de fabricage, want als er stof of vuildeeltjes op between enige processtappen neerslaan, dan zullen de volgende processtappen mislukken op de besmette plek.

Als de fabricage eenmaal is voltooid en de chip zijn laatste laag heeft gekregen, heeft hij geen last meer van stof.

Ik durf te vermoeden dat desktop-CPU's met thermisch uitspreidende deksels een geschikte oppervlaktebehandeling zullen krijgen voor het aanbrengen van de gekozen koelpasta.

Merk ook op dat bij die processors het siliciumsubstraat naar boven is gericht, niet de metallisatielaag.
@PlasmaHH, is afhankelijk van het pakket.Historisch gezien werden veel CPU's gemaakt met de patroonzijde van de chip naar boven gericht.
@ThePhoton: inderdaad, maar in de context van het OP lijkt het te verwijzen naar de hedendaagse x86_64 processors en het "delidding" door de heatspreader te verwijderen die direct op het silicium is gemonteerd / gelijmd / gesoldeerd.
Ja, dat ben ik vergeten.Ik herinner me nu de oude Athlons, waarvan de siliconen achterkant zichtbaar was, en je zou er gewoon de warmteafleider op plakken.Kan de dobbelsteen kraken als hij onzorgvuldig is.http://cdn.cpu-world.com/CPUs/K7/L_AMD-AXDA1800DLT3C.jpg
@PlasmaHH, Ik zie nergens in de vraag dat een specifieke processor wordt genoemd.Maar ik heb niet doorgeklikt naar de video.
@ThePhoton: al de vermelding van "veel video's op youtube" over "het koelen van de processor" zou je moeten vertellen dat het over reguliere desktopcomputers gaat;)
Vergelijk een reeds gedrukt vel papier dat erg stoffig wordt en iets probeert af te drukken op erg stoffig papier!
Aaron
2017-03-10 22:10:46 UTC
view on stackexchange narkive permalink

Iets wat niet wordt vermeld in de andere antwoorden, is dat niet alleen de chip zelf zo gevoelig is voor stof. Het zijn ook de lithografieplaten die worden gebruikt om de resistlagen voor elke fase van het proces af te drukken.

enter image description here

Afbeelding van Wikipedia

Er worden ongelooflijk geavanceerde optica gebruikt om licht door deze in wezen "filmnegatieven" te projecteren op de resistlaag op de wafer. Deze negatieven zijn verschillende keren groter dan de feitelijke kenmerken om het effect van fouten in de plaat te verminderen, maar de afmetingen van de kenmerken zijn slechts ongeveer 4-5x groter. Het UV-licht wordt erdoorheen getoond en gefocusseerd tot de juiste afmetingen om de resist met de juiste resolutie bloot te leggen. Met de huidige procestechnologie die tot 10 nm reikt, moeten deze lithoplaten "perfect" zijn omdat ze afhankelijk zijn van diffractietechnieken om kenmerken te printen die vele malen kleiner zijn dan de golflengte van het gebruikte licht. Als er een stukje stof op een van deze platen terechtkomt, zou het elke chip die vervolgens met dat gedeelte van de lithoplaat is bedrukt, kapot maken.

"iets kleiner" betekent hierin 20x aangezien (behalve EUV) een golflengte van ~ 193 nm wordt gebruikt, maar hoe dan ook :)
@sam, Het was in een klas die ik een aantal jaren geleden volgde ... ik nam niet de moeite om de exacte waarde op te zoeken: P
Ik weet niet zeker of dit waar is.Volgens [wikipedia] (https://en.wikipedia.org/wiki/Semiconductor_device_fabrication#History) filteren cleanrooms deeltjes uit die ** op de wafers ** kunnen rusten en bijdragen aan defecten.Als de kenmerken op de platen 100 keer groter zijn dan op de chip, lijkt het logisch dat platen besmetting door deeltjes die 100 keer groter zijn dan wafers kunnen overleven.
@DmitryGrigoryev 100x was een nummer dat ik uit mijn reet haalde ... iemand had me er eerder op moeten bellen.Ik heb nog wat gelezen en mijn uitspraken verbeterd.Om het hele verhaal te krijgen over hoe geavanceerde lithografie werkt, zou er een PHD-proefschrift voor nodig zijn, dat buiten het bestek van dit bericht valt.
analogsystemsrf
2017-03-09 23:50:00 UTC
view on stackexchange narkive permalink

Een passiveringslaag is de laatste stap, exclusief de atmosfeer. Deze laag wordt gevormd door de wafel bloot te stellen aan zuurstof op hoge temperatuur (lage groeisnelheid) of stoom (hoge groeisnelheid). Het resultaat is siliciumdioxide, 1000s Angstrom dik.

De randen van de geïntegreerde schakeling zijn gewoonlijk beschermd tegen het binnendringen van ionen, met een "afdichtring" waar de metalen en implantaten taps toelopen tot een zuiver siliciumsubstraat. Maar pas op; de afdichtring is een geleidend pad langs de rand van de IC, waardoor interferentie kan worden overgedragen langs de rand van de IC.

Voor succesvolle systems-on-chip moet je de break-the-sealring al vroeg in je siliciumprototyping evalueren, zodat je de degradatie van isolatie kent, de schade aan de ruisvloer, veroorzaakt door deterministische ruis die openlijk is uitgevoerd in de gevoelige gebieden van de IC. Als de afdichtring 2 milliVolts afval injecteert, op elke klokrand, kun je dan 100 nanoVolt-prestaties verwachten? O ja, gemiddeld nemen overwint alle kwaad.

BEWERKEN Het verwijderen van enkele nauwkeurig afgestemde geïntegreerde schakelingen zal de mechanische spanningen die op het silicium worden uitgeoefend en de talrijke transistors, weerstanden en condensatoren daarop veranderen; Veranderingen in spanningen veranderen de minieme vervormingen van het silicium langs kristalassen en veranderen de piëzo-elektrische reacties, die de onderliggende elektrische foutbronnen permanent veranderen in anderszins aangepaste structuren. Om deze fout te voorkomen, gebruiken sommige fabrikanten verbeterde functies (extra transistors, extra lagen doping, enz.) Om gedrag bij het trimmen toe te voegen; hierbij doorloopt de geïntegreerde schakeling bij elke opstart automatisch een kalibratieprocedure.

Dmitry Grigoryev
2017-03-10 15:38:03 UTC
view on stackexchange narkive permalink

Zoals @WhatRoughBeast correct opmerkte in de opmerking, legt de CPU-dobbelsteen die op de PCB is geplaatst geen fijne structuren bloot, die zich aan de andere kant van de dobbelsteen bevinden.Er zijn zelfs goedkope CPU's die zonder deksel worden verkocht, zoals deze:

enter image description here

Als je goed kijkt, zie je dat de CPU niet alleen stof en koelpasta heeft overleefd, maar ook een paar krassen en een gebarsten hoek, wat duidelijk betekent dat er niets belangrijks is aan deze kant vande dobbelsteen.

Ook is het met de hand hechten van halfgeleidercomponenten met "blote matrijs" onder schone maar zeker geen cleanroom-omstandigheden, bijvoorbeeld bij het maken van op maat gemaakte hybride schakelingen of modules, niet ongebruikelijk.
Enric Blanco
2017-03-19 00:36:33 UTC
view on stackexchange narkive permalink

De sleutel hier, zoals WhatRoughBeast en PlasmaHH hebben gezegd, is het gebrek aan blootstelling van gevoelige delen van de CPU-chip.Alleen het onderste vlak lijkt te zijn blootgesteld (een kenmerkend kenmerk van flip-chip-ontwerpen).

Je zou geneigd kunnen zijn te denken dat als de chip niet wordt omgedraaid maar er een passiveringslaag aanwezig is, de chip voldoende beschermd zou zijn.Helaas zou dat de chip alleen redden van deeltjes, maar niet van enige andere accidentele schade die ontstaat doordat het deksel wordt weggehamerd, zoals gebroken draadverbindingen en geplette 3D-structuren (luchtbruggen).

Ook is er niet altijd een passiveringslaag aanwezig, omdat deze een gieterijproces bij hoge frequenties ernstig kan hinderen - dit gebeurt vaak met MMIC's (monolithische microgolf-geïntegreerde schakelingen).Ik zou er niet op vertrouwen als ik niet zeker wist dat het er is.

In dit geval zie ik veel meer gevaren van het delidding-proces zelf dan van het feit dat de chip na delidding in een niet-schone omgeving wordt blootgesteld.



Deze Q&A is automatisch vertaald vanuit de Engelse taal.De originele inhoud is beschikbaar op stackexchange, waarvoor we bedanken voor de cc by-sa 3.0-licentie waaronder het wordt gedistribueerd.
Loading...