Кристальная чистота: как делают макроснимки кристаллов микросхем



Если вам доводилось читать новости полупроводниковой индустрии, вы наверняка встречали в текстах красочные фотографии кристаллов микросхем, снятые крупным планом. Компании электронной отрасли нередко используют такие снимки в пресс-релизах и других маркетинговых материалах. Например, недавно Apple презентовала «внутренний мир» семейства процессоров M3, чтобы подчеркнуть их возросшую производительность и бьющее рекорды число транзисторов. А некоторые техно-энтузиасты выбрали макрофотографию микроэлектроники своим хобби, результатами которого может воспользоваться любой желающий в силу открытой лицензии. Так, их снимки можно встретить в описаниях разных микросхем даже на WikiChip.



Мы запускаем рубрику #dieshots, в которой будем показывать снимки кристаллов микросхем различных архитектур и производителей и рассказывать, что в каждой из них интересного и особенного. Рубрика станет развитием заметки RTL-инженера Николая Тернового, в которой он рассказал про фотографа Фритченса Фрица (Fritzchens Fritz). В первом посте разберёмся с базовой терминологией и покажем, как проходит подготовка к съёмкам.



Кристалл, система на кристалле, система в корпусе, микросхема, микрочип — кого-то может запутать разнообразие терминов, которые стали привычными даже для нетехнических текстов. Кристалл, или die по-английски, — это полупроводниковая пластина с набором электронных схем, который выполняет одну или несколько функций. Чаще всего он находится внутри корпуса, который предназначен одновременно для защиты, теплоотведения и соединения с печатной платой. Кристалл в корпусе — это микросхема. Микрочипом, или просто чипом, попеременно называют то сам кристалл, то микросхему, и однозначности, в каком контексте какое слово стоит использовать, нет.



Если микросхема объединяет в себе большинство компонентов компьютера или другой электронной системы — например, CPU, GPU, блоки памяти и интерфейсы для подключения внешних устройств — её называют системой на кристалле. Практически все современные чипы как раз такие. Если же разместить всё необходимое на одном кристалле не представляется возможным, то под корпусом микросхемы могут находиться сразу несколько кристаллов. Это решение носит название «система в корпусе».



Кристаллы микросхем невероятно интересны для изучения даже чисто визуально. А если сделать снимки камерой высокого разрешения с макрообъективом или даже с использованием металлографического микроскопа, то мастерство воплощения инженерной мысли на столь миниатюрных поверхностях и элементах просто завораживает.



Такие макроснимки можно найти в любом поисковике по запросу из названия нашей рубрики — «die shots», а чтобы их сделать, используют термофены, эпоксидную смолу, программы для создания панорам и даже серную кислоту. По ссылке ниже мы расскажем, каких усилий стоит производство снимков и что обычно остаётся за кадром.



Читать пост



#приборы