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FABRICACIÓN DE UN MICROPROCESADOR

 

 

DE ARENA A SILICIO

El microprocesador es el cerebro de todo computador. Éste controla las funciones del computador. Los microprocesadores de Intel® son los mas populares en todo el mundo. Ésta es la historia de cómo se fabrican los microprocesadores.

COMO SON FABRICADOS LOS MICROPROCESADORES

Usted puede haber oído el termino “chip de silicio”, Bueno, pues un microprocesador es un tipo de chip de silicio. Internamente el microprocesador es un pequeño cuadrado de silicio, llamado matriz, esta formado por millones de transistores, estos transistores están distribuidos y colocados de una manera especial. De ahí es donde viene el termino circuito integrado.

 La matriz es realmente pequeña, se puede fácilmente sujetar una en la punta del dedo. Este pequeño cuadrado esta compuesto por cerca de 5 millones de transistores.

Lo mas interesante de todo esto es que este pequeño cuadrado se hace de silicio, el mismo material del que esta compuesta la arena de playa. Lo único diferente es que el silicio que se utiliza para la fabricación de microprocesadores es puro.

¿POR QUE SE USA SILICIO?

El silicio es un semiconductor, en otras palabras puede dirigir electricidad, por esta razón Intel emplea a miles de ingenieros eléctricos fabricando este dispositivo tan complejo.

Solo unas pocas compañías pueden diseñar, probar y elaborar microprocesadores.

Intel adquiere una barra de silicio, 1cilindro aproximadamente de un metro de largo por 20 centímetros de diámetro, este cilindro es rebanado, sacando laminas de él, que en realidad son bastante delgadas. Se sigue una serie de pasos para convertir esas laminas en microprocesadores,en la elaboración de cada microprocesador se tarda alrededor de 3 meses.

Intel tiene cerca de 14 fabricas que hacen microprocesadores. Cada una de estas fabricas cuesta al menos mil millones de dólares (US 1’000.000.000)

Una razón por la cual estas fabricas son tan costosas es por que ellas son constantemente limpiadas, esterilizadas.Tan limpias como la sala de operaciones en una clínica. La gente que trabaja en estas fabricas son llamadas “Bunny People”, algo así como “conejitos”, por que ellos utilizan un traje entero de color blanco llamado “Bunny suit”, parecido un poco al traje utilizado por los astronautas, esto para proteger el ambiente limpio.

¿CÓMO ES CONTRUIDO UN MICROPROCESADOR?

Los microprocesadores son fabricados en un proceso conocido como impresión photolithographic, de esta manera cada microprocesador puede tener mas de 20 capas de transistores. Un transistor es un interruptor que tiene dos posiciones (on, off) encendido y apagado, dentro de la maquina reconocidos como 1y 0.

Son 7 pasos a seguir para fabricar un procesador:

1. LAS PRIMERAS CAPAS: Se utiliza un láser para rebanar la barra de silicio, por cada rodaja obtenida de la barra de silicio son fabricados centenares de microprocesadores, cada microprocesador requiere de menos de un centímetro cuadrado de una de estas laminas de silicio.

2. CAPA DE SILICIO: se utiliza una capa aislante de dióxido de silicio (Si02) sobre la lamina, para que se conduzca la electricidad a través del microprocesador.

3. FOTO-RESISTENCIA: es revestido con una sustancia llamada 'photoresist’ (foto-resistencia), este material es viscoso y recorre todo cuando es expuesto a luz ultravioleta.

4. CUBRIENDO: Mascaras fotográficas de foto-resistencia son colocadas sobre la lamina

5. EXPOCISION: El recubrimiento y la lamina son expuestos a la luz ultravioleta, así el recubrimiento se esparce sobre determinadas áreas de la lamina.

6. GRABANDO: Los pedacitos de foto-resistencia son removidos con un solvente, esto revela el dióxido de silicio oculto. La parte final de este proceso involucra remover el dióxido de silicio revelado, el proceso de recubrimiento y grabación es repetido en cada una de las laminas del circuito, a veces es necesario repetir este proceso en mas de 20 ocasiones, dependiendo de la complejidad del microprocesador. Este proceso de grabación es utilizado desde hace mucho tiempo, desarrollado siglos atrás, el proceso fue utilizado primero por artistas para crear impresiones en el papel, telas y madera. En la fabricación de microprocesadores, el proceso de grabación fotográfica se hace posible por medio de cintas de material conductivo, con grosor casi siempre menores al de un cabello humano son preparados circuitos patrones.

7. SOBRECARGANDO: Ahora se inundan las áreas expuestas de lamina de silicio, el primer pedazo con el que nosotros empezamos, en un químico combinado de iones (partículas cargadas), las áreas de silicio sobrecargadas dirigen electricidad a cada transistor para encenderlo. Los electrones fluyen de arriba a abajo entre los diferentes niveles, formando canales a través del proceso de cubrimiento y grabación, luego que los canales esten en un determinado lugar se llenan con uno de los metales mas comunes (aluminio).

Luego de terminar todos los pasos es instalado al microprocesador una base de cerámica o plástico con la cual podrá reposar tranquilamente sobre la tarjeta de circuitos.