用顯微鏡觀察cpu晶元內部

2021-09-08 17:26:44 字數 1654 閱讀 8833

1.

先找到一塊intel公司的奔三(pentium iii)coppermine晶元,主頻800mhz,生產於2023年。(我查了一下,網上的**現在是15~30元人民幣/塊。)

下面是這塊cpu的正面。你可以看到它分成兩部分,周圍是一圈綠色的電路板,中間那塊藍色的就是晶元。

2.cpu的背面是密密麻麻的針腳,用來從主機板取電和通訊。

3.為了把晶元從電路板取出,動用了電鋸。

4.切斷電路板,就可以取出晶元了。

5.去掉上面的金屬保護蓋,晶元的廬山真面目顯現了,上面有很多閃光的小點。

6.把這塊晶元放到光學顯微鏡下,看到那些小點都是乙個個金屬墊(metal pad),用來連線晶元內部與外面的電路板。

7.拉近距離,可以看到金屬墊中間的小洞裡面有一些特殊結構。

8.那裡原來是一層層的導線,好像三明治疊在一起。

9.調整顯微鏡,依次把焦點對準不同的導線,先是上層。

10.然後,焦點對準中間的那層導線。

11.最後是下層導線。

12.導線的下面就是矽片層(晶圓),也就是電晶體的位置。但是這時,光學顯微鏡已經到放大的極限了,只好改用電子掃瞄顯微鏡(scanning electron microscope)。

因為沒有辦法去掉導線層,所以先把晶元一切二,觀察橫截面。

13.可以看到晶元的底部,也就是金屬層底部有一些線條。

14.把底部放大。

15.肉眼看到大概有六層,全部都是金屬導線,估計就是剛才光學顯微鏡裡看到的導線層。

16.換乙個更好的角度。

17.這台電子掃瞄顯微鏡的極限是250奈米,而奔三的製造工藝是180奈米(根據wikipedia),所以沒法看見更細的導線層,更不要說下面的電晶體了。

18.換乙個角度,從上往下看,依然是一層層疊加的導線。由於暫時沒辦法把這些導線去掉,所以電晶體層還是看不見。

(完)

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