Из чего сделаны чипсы: Из чего же сделаны чипсы

Содержание

Как делают чипсы: процесс производства по шагам

Приготовление чипсов из картошки, по сути – резка и жарка. Однако в промышленных масштабах процесс и оборудование впечатляют. Меньше чем за час машина привезенных с фермы клубней станет партией коробок с хрустящим картофелем, готовых к отправке в магазины.

Лакомство для детей, закуска к пиву или перекус для взрослых, чипсы являются одним из любимейших снеков. Классические чипсы делают из тонких ломтиков картофеля, обжаренных в масле – просто, как все гениальное.

Скоро они отпразднуют двухсотлетний юбилей. Изобрели их в США, название – оттуда же. В Советском Союзе чипсы знали только как «Хрустящий картофель московский в ломтиках». По вкусу он отличался от того, к которому мы привыкли сейчас, был масляным, сильно зажаренным, по толщине – почти прозрачным. Современные чипсы в России попробовали в 90-х.

Технология производства проста. Приготовив их в домашних условиях, правда, разнообразия вкусов добиться будет сложнее, срок хранения будет небольшим.

Бизнес в тему: Как открыть цех по производству чипсов.

Из поля в цех

Сначала картошку нужно вырастить. При всей очевидности тут есть свои особенности: нужно выбрать правильный сорт. Для качественных снеков подойдут немногие: любимая всеми хозяйками рассыпчатая картошка не годится. Клубни должны хорошо сохранять форму при нарезке и обработке, быть одинаковыми по размеру (4-9 см), без внутренних дефектов и повреждений. Как правило, определенные фермы специализируются на выращивании картофеля для фабрик, где делают чипсы.

Очистка

Привезенные с фермы клубни на заводе в специальных бункерах очищаются от грязи, потом моются в большой емкости, по строению отдаленно напоминающую бак стиральной машины.

Фото этапов производства: Яся Фогельгардт

Шкурку клубни стесывают в специальной установке о шершавые стенки. Каждой картофелине хватает 90 секунд! После чистки – снова мойка, чтобы убрать остатки кожуры.

Нарезка

Очищенная картошка сортируется, крупная режется. При этом процессе нужны люди – они контролируют качество, вручную убирая плохие овощи. Подготовленные клубни по конвейеру едут в слайсер. Там они нарезаются ломтиками, толщиной не более 1,3 мм. Ломтики снова моются, при этом убирается лишний крахмал, который продают.

Фото: промывка после нарезки

Прожарка

Нарезанные ломтики отправляются жариться при температуре 150 ℃. Каждый из них три минуты проводит в кипящем растительном масле, для столь тонкой картошки этого времени достаточно. На выходе степень готовности контролируется влагомерами.

Оптическая сортировка и нанесение специй

Почти готовые чипсы проверяются на повреждения и дефекты, после чего можно наносить специи.

В большом вращающемся барабане распыляются необходимые приправы, за счет технологии ровно ложась на каждый ломтик, накрепко прилипая к нему. Приправы чаще всего натуральные: измельченные травы, специи, лук, чеснок. К ним добавляются ароматизаторы, соль, усилитель вкуса – глутамат натрия.

Некоторые чипсы делают только в России: со вкусом малосольных огурчиков или белых грибов в сметане.

Фасовка и упаковка

Готовые чипсы расфасовываются по пакетам, которые заполняются азотом, после чего запаиваются. При такой технологии они могут храниться довольно долго, не теряя вкуса, качества, внешнего вида.

Пакеты, упакованные в картонные коробки, отправляются на склад готовой продукции, откуда разъезжаются по магазинам.

Конечно, на прилавках появилось множество снеков, которые называют чипсами: из яблок, бананов, кальмаров, рыбы, кукурузной муки или крахмала. Но они никогда не добьются такого уровня популярности, как завоевавшие сердца и желудки миллионов людей жареные ломтики картошки.

Есть или не есть: вот в чем вопрос

Чего только не говорят про всеми любимые чипсы: вредные они, канцерогенные, холестерин с трансжирами в чистом виде. Однако популярность их не страдает. Но вопрос о том, можно ли их есть без вреда для здоровья, остается.

Если обратиться к сайту Росконтроля, то результаты поразят: из тринадцати протестированных упаковок чипсов в черный список не попало ни одной, более того, все оценки в зеленой зоне! То есть вредного содержимого в упаковках не обнаружено. Завидный уровень качества для продукта.

Для сравнения: другие снеки, которые на первый взгляд должны быть более натуральными и полезными, такими результатами похвастаться не могут. Некоторые образцы семечек или сухариков попадали в желтую зону, то есть к их качеству были вопросы.

Напрашивается вывод: есть чипсы можно! Как любой продукт, при чрезмерном употреблении они могут нанести вред, в первую очередь – фигуре.

Производители и бренды

Пока большую часть рынка занимают иностранные бренды, но российские производители активно развиваются и стараются отвоевать позиции.

Таблица 1. Производители и бренды

Бренд

Владелец

Страна

Lay’s

PepsiCo

США

Estrella

Mondelez International

Швеция

Pringles

Kellogg’s

США

Русская картошка

ООО «Русскарт»

Россия

Московский картофель

ПАО «Русский продукт»

Россия

Хрустящий картофель

АО «КДВ»

Россия

Источники: Росконтроль, Зачестныйбизнес, официальные сайты производителей.

Pringles – не совсем чипсы, скорее печенье или вафли, так как в них содержится большая доля муки. Однако суд Великобритании не смог отобрать у них право называться чипсами. Персонаж на логотипе – повар Джулиус Прингл.

В Индонезии и Малайзии делают чипсы из перемолотых морепродуктов (рыбы, креветок, кальмаров), рисовой муки, крахмала. Это знаменитый крупук, без которого местные не представляют себе трапезу.

Статистика

Маркетинговое агентство FDFgroup провело исследование потребления чипсов у населения.

Частота покупок чипсов:

  • раз в месяц – 41%;
  • раз в неделю – 21%;
  • чаще одного раза в неделю – 16%.

Выбор вкуса:

  • сыр –36%;
  • сметана и зеленый лук – 14%;
  • соль – 12%;
  • бекон – 8%.

Абсолютным лидером российского рынка стали чипсы Lay’s, им отдают предпочтение большинство покупателей.

Картофельный бизнес

Картофель – отличный материал для бизнеса. Низкая цена, доступность, кроме того, чипсы любят все! Не обязательно сразу покупать производственную линию, как на заводе. Можно найти идеи для стартапа проще, дешевле, интересней.

Смотреть бесконечно можно на воду, огонь или на то, как делают чипсы.

Из чего же сделаны чипсы Pringles

Многие люди искренне верят, что чипсы делаются из картофеля. Просто его нарезают тонкими ломтиками и обжаривают специальным образом, вот и всё. А что плохого в жареной картошке? Ведь дома мы часто её готовим, и это очень вкусно. Конечно, к чипсам добавляются какие-то вещества, чтобы они были вкуснее и дольше хранились, но ведь это же разрешается?

Посмотрите на этот кусочек Pringles – ну картошечка же! Однако на самом деле все не совсем так …

Фото 1.

Pringles на треть состоят из воды.

Фото 2.

В рецептуру также входит две трети картофельных хлопьев.

Фото 3.

Смесь из одной трети воды, двух третей картофельных хлопьев и кукурузного крахмала отправляется на конвейер до первой остановки — пресса.

Фото 4.

Пресс перенаправляет смесь на другой конвейер, чтобы прессовать ее.

Фото 8.

Получившаяся смесь будет падать на ленту внизу и отправляться под огромный каток для прессования.

Фото 5.

На конвейерной ленте используется давление в четыре тонны, чтобы спрессовать смесь в картофельный лист, который затем будет разрезан.

Фото 6.

При помощи овальных шаблонов чипсы вырезаются из картофельного листа и раскатываются очень тяжелым валиком.

Фото 7.

По мере движения по конвейеру овалы оказываются на нижней ленте, а излишки удаляются, чтобы их потом можно было переработать и сделать еще больше чипсов.

Фото 9.

Оставшиеся на ленте овалы отправляются в форму, где становятся вогнутыми и идеальными для укладки в упаковку.

Фото 10.

После придания формы чипсы обжаривают 11 секунд, чтобы они стали хрустящими и их было легко укладывать в стопки.

Затем чипсы попадают на другой конвейер, где партии придается тот или иной вкус.

Фото 11.
3

Сотрудник фабрики проверяет чипсы, после чего другой конвейер встряхивает и взвешивает их для пакования.

Фото 12.

Механизм для взвешивания определяет, сколько чипсов должно быть в каждой упаковке, затем специальная ложка укладывает их в тубу.

Фото 13.

Фото 14.

Наконец, после того как чипсы уложены в тубы, специальный станок стучит по крышечкам упаковок, чтобы все чипсы заняли свое место и были уложены ровно.

Полное видео о том, как делаются Pringles:

Говоря на эту тему, очень кстати проанализировать химический состав чипсов и как химические вещества из них воздействует на здоровье. Я думаю, всех заботливых родителей волнует, что едят их дети.

Американцы, из-за массы проблем которые обвалились на их нацию, хотят, чтоб на красивые пакетики картофельных закусок была предупреждение потребителям о возможном раке. Оказалось, что чипсы содержат вещество – акриламид, которое при опытах на крыс и мышей вызывало рак. У нас с этими нормами отстают, по мнению критиков, на 10 лет. У государства нет денег на подобные исследования, а изготовителям выгоднее делать не самые качественные картофельные закуски.

В Америке, тратятся миллиарды долларов на чипсы, ведь это любимейшее лакомство у них. Хотя диетологи предупреждают, что избыток соли, масла и содержание акриламида из этих картофельных закусок до добра не доведут, всё-таки американцы кушают их тоннами. Был случай что генеральный прокурор Калифорнии, Билл Локер, подал в суд компании McDonalds’s и Frito-Lay и ещё 6 пищевых компаний, из-за того что они производили чипсы и француский картофель без предупреждающей маркировки. Текст, который он предлагал, чтоб написали на упаковках этих картофельных закусок, звучал так: “В продукте содержится химическое вещество, которое вызывает рак”. Локер, согласно законам штата Калифорния, делал всё правильно, потому что производители пищевой продукции должны предупредить потребителя на наличие в еде химических веществ которые могут вызывать раковые опухоли.

В случае выигрыша дела Локером, в США изменится отношение законов к этой продукции. А в дальнейшем и другие страны начнут задумываться над этим фактом. Маркировка пакетиков чипсов будет обязательным делом. Внедрение такого стандарта в ЕС, по мнению специалистов, пройдёт без проблем, потому что конкуренты используют его в корыстных целях для заманивания потребителей. Может у нас в России не тратятся миллиарды на эти картофельные закуски, но где-то до нескольких сотен миллионов долларов всё-таки будут. Вряд ли в скором будущем у нас будет такое законодательство, которое требовала бы маркировки на продукты не очень хороших для здоровья.

Считается, что мы от западных стандартов отстаём на 15-20 лет. Почему же так плохо? Всё потому что у нас какие-то стандарты есть касающиеся “обычных” продуктов, да и они уже устаревшие, а для “модных” продуктов ещё нет определённого законодательства. Вы можете сказать: “Как нет? Ведь это очень важно в нашем обществе”. Только в статьи 10 закона о защите прав потребителей, есть такой абзац, который заставляет производителей записать полный состав на свои продуктов. Конечно же, многим производителям не в интересы раскрыть полный состав продуктов (например: усилитель вкуса – глутамат натрия Е621, вы может найти на упаковках как вкусовые добавки или просто усилитель вкуса). Другая проблема касается всяких оздоровительных средств (товаров для здоровья). Многие такие препараты не сертифицированы, не проводились исследования для обнаружения побочных эффектов, да и гарантии положительных эффектов от них – просто нет. Например, на Западе для появления одного препарата на рынке, делаются 30 лет исследований на всякие побочные эффекты, и даже тогда, люди относится скептически на этот препарат. У нас люди доверчивее, может потому что раньше при СССР, лекарства были действительно лекарствами или потому что у нас более низкий уровень жизни. Главная причина таких феноменов у нас (да не только у нас) это реклама. В наши дни, маркетинг так развит, что вам могут продать ваш же предмет вам.

Но вернёмся к нашей теме – то есть, к чипсам. Государство должно уделять больше внимания исследованиям таких продуктов. Многие едят их и даже не подозревают что рискуют.

Наталия Олефиренко из Greenpeace Россия отмечает, что даже при наличия закона о обязательной маркировке опасных веществ на упаковках, не все производители откроют правду, а лиши когда попадут под глаза закона. Даже государство не всегда может позаботиться о нашем здоровье. Значит, только мы в силе заботиться о нашем здоровье лучше всего.


Химический состав чипсов и картофеля фри

Говоря о химическом составе чипсов и картофеле фри, мы найдём в них два опасных вещества: акриламид и глицидиамид. Токсикологи утверждают, что последнее даже опаснее чем первое.

Акриламид является очень опасным веществом, который при опытах над животными показал большой вред. Он может вызвать рак, нанести существенный вред нервной системе и даже генам! Страшнее всего, что вместе с акриламидом мы едим и другое вредный химикат – глицидамид. Западные учёные при анализе торговых марок многих продаваемых картофельных закусок нашли эту субстанцию в 10 видов чипсов и 3 вида картофеля фри.

Они опубликовали результаты своих результатов и методику анализу в англоязычном журнале “Journal of Agricultural and Food Chemistry”. Оказывается в одном килограмме жареной картошки – 0,3-1,5 микрограмм глицидамида. По поводу акриламида, исследования показали, что уровень этого вещества в такие продукты питания как картофельные закуски колеблится между 300 и 600 микрограмм на килограмм. На уровне печени, акриламид превращается в глицидамид. А глицидамид и отвечает за канцерогенность чипсов. По другим исследованиям где-то 10 % акриламида превращается, таким образом, в глицидамид.

В панику впадать тоже нельзя! Необходимо усовершенствовать промышленный процесс приготовления картофельных закусок, чтоб количество опасных для жизни химикатов в них было ничто малым и если возможно чтоб не было совсем. Но и тогда люди столкнутся с проблемами при злоупотреблении чипсов, ведь от них толстеют!!!

Шведы задумались над созданием более совершенной линии продукции этих картофельных закусок. Они хотят уменьшить количество акриламида и глициамида до критического возможного уровня. Для этого они рекомендуют использовать другие виды растительного масла, чем те, которые пользуются в этой индустрии и строгий контроль над уровнем глицидамида в чипсах.

Можно умереть от чипсов?

В Англии был случай, когда 22-летняя Джина Гауф чуть не умерла от употребления картофельных закусок. Она три года подряд не употребляла ничего кроме этих продуктов. Ей не представало труда кушать 15 пакетиков чипсов в день. В больнице она попала с большими болями в животе. При выяснении диагноза, врачи поняли, что причины болезни в употребления жирной, высококалорийной пищи как картофельные закуски. У неё был воспалён желчный пузырь, и потребовалась его удаление. Операция была очень сложной и продолжалась четыре с половиной часа. Желчный пузырь вырос таким большим, что был похож на теннисный мячик и мог “взорваться” в любой момент. Она начала с одного пакетика на завтрак, потом перешла на 2 пакетика чипсов и так далее. Другая еда ей не была по вкусу. Кроме проблем с желчным пузырём, она страдала ожирением и желтухой.

Джина начала есть так много картофельных закусок после того как потеряла работу. Чтоб избавится от депрессии она и употребляла чипсы. Хотя родные говорили про вред этих продуктов для здоровья, она не слушала их и ела их дальше. Она не оценивала возможные риски и чуть не умерла.

Итак этот случай говорит о том что чипсы могут вызвать зависимость. Теперь, думаю, я вас уговорил про вред чипсов и зачем на такие упаковки следует писать “Вредно для здоровья”.

[источники]источники
http://mixednews.ru/archives/39565
http://www.inmoment.ru/beauty/health-body/chips.html
http://www.dailymail.co.uk/news/article-3607034/Once-pop-t-stop-Mesmerizing-video-shows-Pringles-potato-chips-made.html
http://www.net-bolezniam.ru/publ/1-1-0-18

Еще несколько процессов как это делается: вот например Добыча известняка в Египте, а вот Как делают презервативы. Посмотрите как делают Золотой жемчуг Jewelmer и Как производят Calvados Pays d’Auge

Tags: Как это делается

Из чего сделаны компьютерные чипы? Все, что нужно знать

Компьютерные чипы являются технологическим ядром современной электроники и гаджетов, которые можно использовать в самых разных областях: от смартфона до автомобиля и микроволновой печи. Но из чего сделаны компьютерные чипы? Это не так просто, как кремний — они на самом деле состоят из множества различных материалов, от чистого кремния до других полупроводников, металлических проводов и многого другого. В этой статье мы рассмотрим основы компьютерных чипов, начиная с того, из чего они сделаны и как они работают.

Из чего сделаны компьютерные чипы?

Эти крошечные аппаратные части отвечают за питание наших компьютеров, и они сделаны из довольно интересных материалов. Компьютерные чипы состоят из кремния и пластика, а металлические провода, используемые для создания слоев схем, сделаны из меди или алюминия. Кремний получают либо из кварцевого песка, либо из кварца.

Микроскопические части чипа должны быть расположены близко друг к другу, чтобы электричество могло течь от одной части к другой. Кремний — природный полупроводник. Он проводит электричество при определенных условиях и иногда действует как изолятор. Добавление примесей к кремнию может изменить его электрические свойства. Этот процесс известен как легирование. Эти свойства делают его отличным материалом для изготовления транзисторов — простых устройств, усиливающих электрические сигналы. Транзисторы также могут функционировать как переключатели, которые представляют собой устройства включения/выключения, которые можно использовать вместе для представления логических операторов «и», «или» и «не». другому.

Поскольку на микросхеме нет пустого места, между металлическими компонентами требуется изоляция, чтобы избежать короткого замыкания. Диоксид кремния часто используется в качестве изолятора в этих случаях. Медь на самом деле не нужна для создания работающего компьютерного чипа, но она помогает снизить сопротивление и позволяет электронам двигаться быстрее. Он также хорошо работает с кремнием, потому что он имеет схожие с ним свойства. Хотя многие считают, что все современные чипы производятся с использованием лазеров, это не всегда так. Многие до сих пор используют технологию фотолитографии, разработанную еще в 19 веке. 58.

Компьютерные микросхемы производятся в условиях «чистой комнаты» с соблюдением всех мер предосторожности во избежание загрязнения.

Как производятся компьютерные чипы?

Чипы производятся на многомиллиардных заводах, известных как фабрики. Песок плавится и очищается на фабриках для создания слитков монокристаллического кремния чистотой 99,9999%. Слитки распиливаются на пластины толщиной в десять центов и диаметром в несколько дюймов. Пластины очищаются и полируются перед использованием для изготовления нескольких чипов. Эти и последующие этапы выполняются в среде «чистого помещения», где принимаются строгие меры предосторожности во избежание загрязнения пылью и другими посторонними веществами. На поверхности кремниевой пластины выращивается или осаждается непроводящий слой диоксида кремния, который покрывается светочувствительным химическим веществом, известным как фоторезист.

Фоторезист затвердевает под воздействием ультрафиолетового света, который проходит через узорчатую пластину или «маску». Затем горячие газы вытравливают открытые участки, обнажая основу из диоксида кремния. Основание и слой кремния под ним протравлены на разную глубину. Этот процесс фотолитографии затвердевает фоторезист, оставляя на чипе трехмерный ландшафт, который повторяет дизайн схемы, воплощенный в маске. Легирование определенных частей чипа химическими веществами под воздействием тепла и давления также может изменить их электропроводность. Фотолитографию с различными масками с последующим дополнительным травлением и легированием можно повторять сотни раз для одного и того же чипа, в результате чего на каждом этапе получается более сложная интегральная схема.

Для создания токопроводящих дорожек между протравленными компонентами весь чип покрывается тонким слоем металла (обычно алюминием) и повторяется процесс литографии и травления, чтобы удалить все, кроме тонких токопроводящих дорожек. Иногда укладывают несколько слоев проводников, разделенных стеклянными изоляторами. Каждый чип на пластине проверяется на надлежащую производительность, прежде чем он будет отпилен от других чипов на пластине. Плохие микросхемы маркируются и выбрасываются, а хорошие микросхемы помещаются во вспомогательные пакеты, которые позволяют вставлять их в печатные платы.

Другие материалы, используемые для изготовления компьютерных микросхем

Материалы и процессы, используемые для изготовления компьютерных микросхем, со временем изменились. В прошлом компьютерные чипы изготавливались из кремния, кристаллического материала. Сегодня большинство производителей чипов используют другие материалы, чтобы сделать свою продукцию более энергоэффективной и экономичной. Некоторые из них включают:

Компьютерные чипы из углеродных нанотрубок

В 2019 году исследователи сосредоточили внимание на углеродных нанотрубках для изготовления компьютерных микрочипов, поскольку они обеспечивают значительную экономию энергии. Углеродные нанотрубки почти такие же тонкие, как атом. Они также очень хорошо переносят электрические заряды.

В результате они производят лучшие полупроводниковые транзисторы, чем кремниевые. С точки зрения скорости обработки электроника из углеродных нанотрубок теоретически может быть в три раза быстрее, чем кремниевые компьютерные чипы. Они также будут потреблять примерно одну треть энергии, потребляемой кремниевыми процессорами.

Наномагнитные компьютерные микросхемы

Наномагнитные компьютерные микросхемы — это новый тип технологии, которую можно использовать для вычислений. Эти чипы используют тысячи крошечных магнитов для хранения данных, которые считываются микропроцессорами. Основным преимуществом наномагнитных компьютерных чипов является их меньший размер и меньшее энергопотребление по сравнению с другими типами компьютеров. Ожидается, что в ближайшем будущем компьютерные чипы на основе наномагнитов заменят компьютерные чипы на основе кремния.

Наномагнитная логика работает аналогично полупроводникам на основе кремния в том смысле, что уровни намагниченности переключаются вместо включения и выключения транзисторов для генерации двоичных данных. Эти бинарные данные можно интерпретировать с помощью диполь-дипольных связей (соединения между северным и южным полюсами каждого магнита).

Также было показано, что наномагнитные чипы более устойчивы, чем другие типы устройств хранения, к воздействию экстремальных температур или радиации; эти качества делают их идеальными для использования в миссиях по исследованию космоса, где могут отсутствовать какие-либо доступные источники питания, доступные в течение длительного времени без возможности аварийного переключения. Помимо материалов, упомянутых выше, исследуются тонкопленочные микрочипы на основе цеолита из-за их низкой диэлектрической проницаемости и превосходной эффективности.

Электроник держит микрочип пинцетом во время сборки печатной платы.

Чего нам ожидать в будущем технологии производства микросхем?

Спрос на компьютерные чипы будет только расти, поскольку мы все больше и больше полагаемся на технологии. Итак, что мы можем ожидать в будущем технологии производства чипов? Одна вещь, которую предсказывают многие эксперты, заключается в том, что трехмерная или трехмерная печать заменит современные методы литографии. Идея этой новой технологии заключается в том, что она сможет производить чипы с гораздо более высокой точностью, точностью и сложностью, чем когда-либо прежде.

Еще одно новшество, которое, по прогнозам некоторых экспертов, появится вскоре после 3D-печати, называется квантовыми вычислениями. Квантовые компьютеры обладают потенциалом для решения таких задач, как решение сложных задач за считанные секунды, на которые у обычных компьютеров ушло бы целое десятилетие. Квантовые компьютеры работают, используя принцип, известный как суперпозиция, который, по сути, означает, что вместо хранения данных как 0 или 1, как это делает традиционный компьютер, квантовые компьютеры хранят данные как 0 и 1 одновременно, пока они не потребуются.

Нехватка кремниевых микросхем привела к увеличению стоимости компьютерных компонентов и электронных устройств, использующих компьютерные соединения. Возможно, в будущем мы сможем создавать квантовые компьютеры дешево и часто благодаря революционной технологии кремниевых компьютерных чипов.

Подход с использованием кремниевых компьютерных чипов может генерировать крупномасштабные конфигурации пронумерованных частиц, которыми можно манипулировать и наблюдать, чтобы изменять, связывать и считывать их квантовые состояния. Инженеры смогут создавать функции квантовой логики среди обширных массивов субатомных частиц, сохраняя при этом точные операции во всей системе.

Далее…

Продолжайте читать! Мы думаем, вам могут понравиться эти другие страницы о компьютерных чипах.

  • https://history-computer.com/the-10-largest-chip-manufacturers-in-the-world-and-what-they-do
  • https://history-computer.com/the- history-of-fairchild-semiconductor-a-complete-guide/
  • https://history-computer.com/semiconductor-transistor/

Из чего сделаны компьютерные чипы? Все, что нужно знать Часто задаваемые вопросы (часто задаваемые вопросы)

Из чего в основном состоят компьютерные чипы?

Кремний является предпочтительным материалом в производстве чипов. В отличие от металлов, которые обычно используются для проведения электрического тока, кремний является полупроводником, а это означает, что его проводящие свойства можно улучшить, комбинируя его с другими материалами, такими как фосфор или бор.

В чем используются компьютерные чипы?

Компьютерный чип, также известный как чип, представляет собой интегральную схему или небольшую пластину из полупроводникового материала со встроенной интегральной схемой. Чипы — это блоки обработки и памяти современных цифровых компьютеров.

Как чип хранит данные?

Микросхема памяти представляет собой интегральную схему, состоящую из миллионов конденсаторов и транзисторов, которую можно использовать для хранения данных или кода обработки. Микросхемы памяти могут хранить данные либо временно в оперативной памяти (ОЗУ), либо постоянно в постоянной памяти (ПЗУ)

об авторе

Элизабет была внештатным писателем и редактором более 10 лет. Она начала свою карьеру, работая в Cisco Systems в качестве технического писателя, специализирующегося на электронных книгах, содержании веб-сайтов, официальных документах и ​​практических руководствах по внутренним технологическим обновлениям. Она любит писать на самые разные темы, включая кибербезопасность, электромобили, видеоигры, научную фантастику, криптографию, историю технологий, VR/AR и персональные технологии. Когда она не пишет и не мечтает о кругосветном путешествии, она проводит время за чтением. С кофе. Много кофе.

Следите за мной в:

Изготовление микросхем | Компьютерный мир

Практическое руководство

Гэри Антес

Компьютерный мир |

В мире мало вещей столь же простых, как песок, и, возможно, таких сложных, как компьютерные чипы. Тем не менее, простой элемент кремний в песке является отправной точкой для создания интегральных схем, которые сегодня питают все, от суперкомпьютеров до сотовых телефонов и микроволновых печей.

Превращение песка в крошечные устройства с миллионами компонентов — выдающийся научный и инженерный подвиг, который казался невозможным, когда в 1947 году в Bell Labs был изобретен транзистор.

Подробнее

Computerworld
QuickStudies
Кремний — природный полупроводник. При некоторых условиях он проводит электричество; под другими он действует как изолятор. Электрические свойства кремния могут быть изменены добавлением примесей — процесс, называемый легированием. Эти характеристики делают его идеальным материалом для изготовления транзисторов — простых устройств, усиливающих электрические сигналы. Транзисторы также могут действовать как переключатели — устройства включения/выключения, используемые в комбинации для представления логических операторов «и», «или» и «не».

Сегодня производится несколько типов микросхем. Микропроцессоры — это логические микросхемы, которые выполняют вычисления внутри большинства коммерческих компьютеров. Чипы памяти хранят информацию. Процессоры цифровых сигналов преобразуют аналоговые и цифровые сигналы (QuickLink: a2270). Интегральные схемы для конкретных приложений — это специализированные микросхемы, используемые в таких вещах, как автомобили и бытовая техника.

Процесс

Чипы производятся на многомиллиардных заводах, называемых фабриками. Фабрики плавят и очищают песок для производства 9Слитки монокристаллического кремния чистотой 9,9999%. Пилы нарезают слитки на пластины толщиной примерно с монетку и диаметром в несколько дюймов. Пластины очищаются и полируются, и каждая из них используется для создания нескольких чипов. Эти и последующие шаги выполняются в среде «чистой комнаты», где принимаются всесторонние меры предосторожности для предотвращения загрязнения пылью и другими посторонними веществами.

Непроводящий слой диоксида кремния выращивается или осаждается на поверхности кремниевой пластины, и этот слой покрывается светочувствительным химическим веществом, называемым фоторезистом.

Фоторезист подвергается воздействию ультрафиолетового света, проходящего через узорчатую пластину или «маску», которая затвердевает на участках, подвергающихся воздействию света. Неэкспонированные области затем вытравливаются горячими газами, чтобы обнажить основу из диоксида кремния внизу. Основание и слой кремния под ним дополнительно травятся на разную глубину.

Затем фоторезист, затвердевший в процессе фотолитографии, удаляется, оставляя на чипе трехмерный ландшафт, который повторяет схему схемы, воплощенную в маске. Электропроводность некоторых частей чипа также можно изменить, легируя их химическими веществами под воздействием тепла и давления. Фотолитографию с использованием разных масок с последующим дополнительным травлением и легированием можно повторять сотни раз для одного и того же чипа, создавая на каждом этапе более сложную интегральную схему.

Чтобы создать проводящие пути между компонентами, выгравированными на чипе, весь чип покрывается тонким слоем металла — обычно алюминия — и снова используется процесс литографии и травления, чтобы удалить все, кроме тонких проводящих путей.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *