Фильм о технологиях производства электроники: от легирования кремния до сборки компьютера

Я перевёл на русский язык фильм Silicon Run II (Кремниевый забег, часть 2), в котором очень интересно и наглядно показаны этапы производства современной электроники. Видеоряд почти целиком состоит из съёмок реальных производственных линий, многие из которых не найти в других местах.

Текст читает Павел Поцелуев (канал Alpha Centauri). Приятного просмотра.

Хоть фильм и снят в 1993 году, но эти же самые технологии используются сегодня на производстве компьютеров, смартфонов и других электронных устройств.

Например, многочиповые сборки сейчас применяются не только в суперкомпьютерах, но и в бытовых компьютерах:

Технология поверхностного монтажа практически не изменилась. Сегодняшние установщики компонентов (pick-and-place machine) работают быстрее и способны размещать компоненты меньшего размера.

Пайка волной используется для выводных компонентов. Приклеенные компоненты можно увидеть, например, на печатных платах блоков питания с нижней стороны.

Корпусирование кристаллов в пластиковые корпуса с различными видами выводных рамок, широко применяется в производстве компонентов бытовой электроники.

Часть про программное обеспечение немного устарела, но в общем смысле верна. Список типов системного ПО значительно расширился, а приложения всё так же используют ОС для управления компонентами компьютера.

Станок контролирует усилие при установке выводных компонентов. Здесь установщик не попал с первого раза в отверстия и сделал ещё несколько попыток.

Обычно, при некотором числе ошибок станок должен выбросить компонент в корзину дефектных деталей, взять другой компонент из питателя и попытаться установить его. Это позволяет не останавливать сборочную линию.

Написание статьи по материаловедению прервано маленьким человеком одним из самых жестоких способов.

В эпизоде с разваркой выводов можно рассмотреть процесс формирования дугообразной перемычки сразу после прикрепления проволоки к площадке кристалла.

Плюшевая игрушка на шкафу мейнфрейма.

Ещё один способ разделения пластины на отдельные кристаллы — скрайбирование. Та же алмазная пила надрезает пластины, а затем они прокатываются роликом и разламываются на части.

На заставке фильма бегущая вафля, характерной круглой формы со срезанной хордой.

Кремниевая пластина на английском называется «‎wafer», что буквально переводится, как «‎вафля». После изготовления чипов, на ней виден рисунок «‎в клеточку».

Если кому-то нужно, то на Aliexpress недорого продаются неразрезанные кремниевые пластины с чипами. Искать по тексту «silicon wafer».

По числу промаркированных чипов можно оценить процент выхода годных кристаллов с одной пластины.

По слухам, для процессоров Intel и AMD с большими кристаллами, это значение лежит в диапазоне 30-70%, в зависимости от отлаженности технологического процесса.

Набор дискет со скринсейверами для Mac на тему Star Trek за 75 долларов.

В первых кадрах с упаковкой компьютеров можно видеть модификацию Macintosh SE, выпускавшуюся с 1989 года.

Предшественник наладонников от Hewlett Packard с MS-DOS и аналогом процессора Intel 8088.

В фильме работа с этим компьютером не выглядит комфортной.

Инженер использует одну из модификаций рабочей станции DECstation 5000 c двумя блоками дополнительных накопителей справа. Работает на MIPS процессоре R3000/R4000, один из вариантов которого также установлен в Sony PlayStation (первого поколения) и в Sony PSP. Операционной системой является разработанный DEC вариант Unix.

И ещё одна DECStation 5000 с довольно уродливой мышкой.

Apollo Computer (в конце 1980-х купленная HP) производила серию рабочих станций, одну из которых можно увидеть в фильме в эпизоде про трассировку печатных плат. Работает на Motorola 68k и варианте операционной системы Unix.

В фильме яркий зелёный светодиод монитора в верхнем правом углу заклеен пользователем.

Одна из модификаций первого «Макинтоша» управляет установкой для тестирования материнских плат.

На сборочной линии Macintosh IIci, выпускавшийся с 1989 года.

Упомянутая выше статья по материаловедению пишется на IBM PS/2 с процессором Intel 80486DX2 и операционной системой OS/2 v2.00.

Мейнфрейм с плюшевой игрушкой — это суперкомпьютер от DEC VAX 9000. Точную модификацию определить сложно. Видел такой же компьютер в фильме Майкрософта от 1991 года.

На этом фото можно рассмотреть способ установки сборок в планарный модуль, а так же понять, почему силовые разъёмы так расположены на корпусе сборки.

Слева в кадре Apple Macintosh PowerBook 140/145, справа PowerBook 160. Это второе поколение ноутбуков от Apple. У обоих был монохромный экран и процессор Motorola 68k.

Предположительно, IBM, выпущенный в период 1989-1993. Имеет сенсорный экран и монохромный янтарный ЭЛТ монитор. Возможно, кто-то из вас поможет с идентификацией.

Компьютеры, используемые для управления станками на производстве, сложно идентифицировать. Но даже при определении аппаратной платформы они работают на специализированном ПО, информацию о котором крайне трудно найти, если вообще возможно.

Я планирую перевести фильм Silicon Run I из этой же серии , в котором детальнее рассказывается о процессе изготовления полупроводников на кремниевой пластине. В нём с наглядными анимациями и пояснениями показаны процессы выращивания кристалла, легирования пластин, осаждения, травления и принципы работы МОП-транзисторов.

Ещё есть фильм о МЭМС-технологиях, в котором, в частности, есть пример изготовления и объяснение принципа работы печатающей головки струйного принтера.

Если хотите поддержать меня в этом, то можете прислать донат, который я использую для оплаты работы актёра озвучания.

Можете подписаться на мой канал в телеграме, где я иногда выкладываю материалы про разработку интересных электронных устройств и анонсы подобных публикаций.

Спасибо за внимание.

#технологии #компьютеры #видео