Um filme sobre tecnologias de produção de eletrônicos: do doping de silício à montagem de computadores

Traduzi para o russo o filme Silicon Run II (Silicon Run, parte 2), que mostra de maneira muito interessante e clara as etapas de produção da eletrônica moderna. A filmagem consiste quase inteiramente em filmagens de linhas de produção reais, muitas das quais não são encontradas em outros lugares.



O texto é lido por Pavel Potseluev (canal Alpha Centauri ). Boa visualização.





Embora o filme tenha sido filmado em 1993, essas mesmas tecnologias são utilizadas hoje na produção de computadores, smartphones e outros dispositivos eletrônicos.



Por exemplo, conjuntos de vários chips agora são usados ​​não apenas em supercomputadores, mas também em computadores domésticos: AMD Threadripper 3990X





" Chiplet " com a tampa do dissipador de calor removida.





Módulo gráfico XBOX 360 de dois chips em um substrato



A tecnologia de montagem em superfície praticamente não mudou. As máquinas pick-and-place de hoje são mais rápidas e podem colocar componentes menores.







Trabalhei com tal máquina: um cabeçote, duas câmeras na parte inferior para componentes, uma no cabeçote, cerca de 40 alimentadores automáticos (alimentadores) de componentes, troca automática de bicos.



A soldagem por onda é usada para componentes de saída. Os componentes colados podem ser vistos, por exemplo, nas placas de circuito impresso das fontes de alimentação pela parte inferior.





Placa do mouse do computador. Gotas de cola vermelhas são visíveis sob os componentes SMD.



A embalagem de dados em caixas de plástico com vários tipos de armações de chumbo é amplamente utilizada na produção de componentes eletrônicos de consumo.





PCB do roteador de Internet



A parte do software está um pouco desatualizada, mas geralmente correta. A lista de tipos de software de sistema se expandiu significativamente e os aplicativos ainda usam o sistema operacional para controlar os componentes do computador.



Lugares interessantes no filme



A máquina controla a força ao instalar os componentes de saída. Aqui, o instalador não acertou os buracos da primeira vez e fez várias outras tentativas.







Normalmente, quando ocorre um certo número de erros, a máquina terá que jogar um componente em uma cesta de peças defeituosas, pegar outro componente do alimentador e tentar instalá-lo. Isso permite que você não interrompa a linha de montagem.



Escrever um artigo sobre ciência dos materiais é interrompido por um homenzinho de uma das maneiras mais brutais.







No episódio com o desenrolamento dos cabos, você pode ver o processo de formação de uma ponte em arco imediatamente após o fio ser preso à plataforma de cristal.









daqui



(~70 – 100 ) . , . .


Brinquedo de pelúcia em um armário de mainframe .







Outra maneira de dividir o wafer em cristais separados é rabiscando. A mesma serra diamantada corta as placas, que são enroladas com um rolo e quebradas em pedaços.







No protetor de tela do filme, um wafer em movimento, de formato redondo característico, com um acorde cortado.







Um wafer de silício em inglês é chamado de "wafer", que significa literalmente "wafer". Depois de fazer os chips, um padrão xadrez é visível nele.





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Pelo número de chips marcados, você pode estimar a porcentagem de rendimento de bons cristais de uma placa.







Segundo rumores, para processadores Intel e AMD com cristais grandes, esse valor fica na faixa de 30-70%, dependendo da depuração do processo tecnológico.



Um disquete de proteção de tela do Mac com o tema Star Trek por US $ 75.







Computadores no filme



Macintosh SE / 30



Nas primeiras fotos com a embalagem dos computadores, você pode ver a modificação do Macintosh SE , que é produzido desde 1989.







daqui



HP 95LX



O predecessor dos computadores de mão Hewlett Packard com MS-DOS e um análogo do processador Intel 8088 .



No filme, trabalhar com este computador não parece confortável.









daqui



DECStation 5000



O engenheiro usa uma das modificações da estação de trabalho DECstation 5000 com dois blocos de drives adicionais à direita. Alimentado pelo processador MIPS R3000 / R4000 , uma das variantes do qual também está instalado no Sony PlayStation (primeira geração) e Sony PSP. O sistema operacional é uma variante do Unix desenvolvida pela DEC . daqui a













partir





daqui



E outro DECStation 5000 com um mouse bastante feio.









daqui



Apollo DN4000



A Apollo Computer (adquirida pela HP no final dos anos 1980) produziu uma série de estações de trabalho, uma das quais pode ser vista no episódio PCB Trace do filme. Equipado com Motorola 68k e uma variante do sistema operacional Unix .



No filme, o LED verde brilhante do monitor no canto superior direito é gravado pelo usuário.













a partir aqui de





aqui



Macintosh



Uma das modificações do primeiro Macintosh executa um equipamento de teste de placa-mãe.









daqui



Macintosh II



Na linha de montagem Macintosh IIci , fabricado desde 1989.









daqui



IBM PS / 2 Modelo 9577



O artigo de ciência material mencionado acima está sendo escrito em um IBM PS / 2 com um processador Intel 80486DX2 e sistema operacional OS / 2 v2.00.





















daqui



VAX 9000



O mainframe de pelúcia é um supercomputador DEC VAX 9000 . A modificação exata é difícil de determinar. Vi o mesmo computador em um filme de 1991 da Microsoft .



















Nesta foto, você pode considerar como instalar conjuntos em um módulo plano e também entender por que os conectores de alimentação estão localizados na caixa de montagem:







PowerBook



À esquerda no quadro Apple Macintosh PowerBook 140/145 , à direita PowerBook 160 . Esta é a segunda geração de laptops da Apple. Ambos tinham tela monocromática e processador Motorola 68k.









PowerBook 140





PowerBook 160



Terminal POS não identificado em um restaurante



Provavelmente IBM, lançado entre 1989-1993. Possui tela sensível ao toque e monitor monocromático CRT âmbar. Talvez um de vocês ajude na identificação.







Os computadores usados ​​para controlar máquinas-ferramentas na fabricação são difíceis de identificar. Mas, mesmo ao determinar a plataforma de hardware, eles executam software especializado, informações sobre as quais é extremamente difícil, senão impossível, de encontrar.



Qual é o próximo?



Estou planejando traduzir o filme Silicon Run I da mesma série, que dá mais detalhes sobre o processo de fabricação de semicondutores em um wafer de silício. Mostra os processos de crescimento de um cristal, dopagem de placas, deposição, gravura e os princípios de funcionamento dos transistores MOS com animações visuais e explicações.



Há também um filme sobre tecnologias MEMS , no qual, em particular, há um exemplo de fabricação e uma explicação do princípio de funcionamento do cabeçote de impressão de uma impressora jato de tinta.



Se você quiser me apoiar nisso, pode enviar uma doação , que uso para pagar o trabalho do dublador.



Você pode se inscrever no meu canalno telegrama, onde às vezes posto materiais sobre o desenvolvimento de dispositivos eletrônicos interessantes e anúncios de tais publicações.



Obrigado pela atenção.



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