Byłem w fabryce pamięci NAND i RAM na 30-lecie Lexar. Widziałem rzeczy, którym nie dalibyście wiary i chętnie Wam wszystko pokażę

30 lat Lexar - Wizyta w fabryce Longforce

Najbardziej interesującym punktem wyprawy była wycieczka po fabryce Longforce, znajdującej się w mieście Suzhou, oddalonym kilkadziesiąt kilometrów o Szanghaju. Miejsce odpowiada za wycinanie, testowanie, pakowanie oraz montowanie pamięci NAND / DRAM bezpośrednio na płytkach drukowanych (SMT), czyli de facto tworzenie gotowych produktów. Fabryka pracuje jednak nie tylko na potrzeby Lexara, ale również licznych konkurencyjnych podmiotów, których nazw obiecaliśmy nie wymieniać (byłoby to naruszeniem tajemnicy handlowej). Longsys posiada większościowy (70%) pakiet udziałów w Longforce, co dodatkowo silnie wzmacnia jego pozycję na globalnym runku pamięci masowych, pozwalając na priorytetyzowanie własnych zamówień. Mówimy zatem o poważnym graczu, który dysponuje zaawansowaną infrastrukturą i zapleczem technicznym, jakiego często brakuje innym markom o podobnym profilu działalności, kupującym po prostu gotowce... jakie często wychodzą właśnie z fabryki Longforce. 

Szary materiał jaki trzymam w dłoniach to substrat, służący za podstawę w montażu

Longforce to zakład zajmujący powierzchnię ponad 42,000 m² - właśnie tutaj trafiają zamówione krzemowe wafle od semiconductorów (TSMC / YMTC / SK-Hynix), posiadające gotowe wydrukowane elementy na matrycach np. pamięci NAND lub kontrolery, które następnie przechodzą restrykcyjne testy jakościowe, zostają precyzyjnie powycinane i finalnie polutowane. Longforce nie wytwarza bowiem samodzielnie wafli krzemowych. Miałem okazuje zobaczyć jak wyglądają wspomniane linie montażowe, chociaż bardziej pasowałoby tutaj określenie laboratorium połączonego ze zautomatyzowaną halą produkcyjną. Wnoszenie własnego sprzętu do strefy zamkniętej było zakazane, niemniej w kilku kluczowych momentach ekipa wykonała kilka pamiątkowych zdjęć. Jako ciekawostkę warto jeszcze wspomnieć, że dokładnie obok głównego budynku Longforce znajduje się montowania procesorów AMD, gdzie na podobnej zasadzie składane są procesory (wcześniej było to realizowane na terenie tego zakładu). 

To na co wszyscy patrzymy, to właśnie gotowy krzemowy wafelek

Zanim zostaliśmy wpuszczeni do laboratorium, konieczne było przyodzianie specjalnego stroju ochronnego, a następnie przejście wyjałowienia oraz odelektryzowania w specjalnym pomieszczeniu, przypominającym komorę dezynfekcyjną z początku DOOM 3. Tutaj znajdowały się zaawansowane maszyny etapami weryfikujące sprawność układów dostarczanych na krzemowych waflach, analizujące struktury pod względem czysto fizycznym, integralnym itp. Przykładowo - gigantyczna szafa Disco DFM2800 odpowiadało za funkcje szlifiersko-polerujące, oczyszczanie kanałów oraz wyrównywanie napięć na maksymalnie 12 waflach w rozmiarze 300 mm. Podobne zadanie pełni kompleksowy zestaw Disco DFP8761, niemniej przeznaczenie danego stanowiska zależy od średnicy matryc. Każda "szafka" jest warta przynajmniej kilkaset tysięcy dolarów. Trudno nawet policzyć ile takiego sprzętu posiada Longforce, ponieważ widzieliśmy tylko niewielki ułamek ogromnej przestrzeni, a zakład pracował przecież normalnie i wycieczka między stanowiskami wartymi jakieś 100 milionów dolarów byłaby ryzykowna.

Wafel krzemowy z częściowo wybranymi układami flash

Zamknięta strefa produkcyjna Longforce obejmowała także zautomatyzowane stanowiska do analizy sprawności krzemu, gdzie mechaniczne ramiona z laserowymi czujnikami weryfikowały osobno każdy układ. Dopiero po zakończeniu procesu następowało cięcie za pomocą maszyn klasy Disco DFD6361, sprawdzanie próbek pod mikroskopem elektronowym i stackowanie pamięci flash tzn. fizyczne układanie wielu warstw komórek NAND jedna na drugiej w ramach pojedynczego układu scalonego. Potem gotowe układy ponownie przechodziły weryfikację i dopiero wtedy jechały do montowni, odbywając jeszcze obligatoryjne zbiorowe testy w maszynach do jakich dostęp otrzymuje wyłącznie wykwalifikowany personel. Udostępniona sekcja zajmowała się głównie LPDDR, eMMC, UFS, FcBGA i mSSD mając możliwości tworzenia nawet 16-warstwowych stosów w standardzie HBF (High Bandwidth Flash). Oddziału poświęconego DRAM nie widziałem, aczkolwiek otrzymałem zapewnienie, że proces produkcyjny wygląda bardzo podobnie. Schemat całego procesu możecie zobaczyć poniżej:

Trochę historii i statystyk o fabryce Longforce

Wieloetapowy proces produkcji, weryfikacja oraz katalogowanie to standardowa procedura dbania o jakość, co zostało skrupulatnie rozpisane na poniższym diagramie. Dlatego absolutnie każdy pojedynczy moduł NAND posiada indywidualne oznaczenia, pozwalające nie tylko namierzyć partię i dzień produkcji, ale również zidentyfikować dostawcę krzemowego wafla. W przypadku kart SD, nośników SSD, kart pamięci itp. awaria oznacza po prostu utratę danych, natomiast w przemyśle motoryzacyjnym, pochłaniających ogromne zasoby pamięci masowych, jakiekolwiek błędy oznaczają poważne konsekwencje. Dlatego dotarcie do ewentualnej przyczyny i rozpoczęcie akcji serwisowej okazuję się kluczowe. Wizyta w fabryce Longforce pozwoliła złapać szerszą perspektywę jak bardzo skomplikowanym procesem jest wytworzenie chociażby zwykłego pendrive, nawet przy założeniu, że Longsys zamawia gotowe zadrukowane wafle krzemowe. Zanim produkt trafi do pudełka, czego go długa i skomplikowana droga.

Tak to się robi w Longforce, czyli etap produkcji krok po kroku

Kończąc wątek odwiedzin w fabryce Longforce, warto jeszcze wspomnieć, że wafle krzemowe uzyskuje się poprzez krystalizację stopionego krzemu, zazwyczaj metodą Czochralskiego. Nazwisko brzmi znajomo? Powinno, ponieważ technika otrzymywania monokryształów opracowana została w 1916 roku przez polskiego chemika Jana Czochralskiego. Gotowy monokryształ wyglądem przypomina głowicę pocisku, który następnie jest rozcinany za pomocą piły diamentowej i polerowany do uzyskania idealnej gładkości. Kolejnym etapem jest relaksująca kąpiel w kwasie, aby oczyścić powierzchnię z zabrudzeń fizycznych, a dalej ponowne polerowanie. Finalnie następuje poddawanie wafla procesowi nanoszenia struktury układu scalonego zwykle za pomocą fotolitografii. Właśnie tak w dużym skrócie wygląda proces twórczy tego, co każdy posiada w obudowie komputera, laptopa, telefonu, zegarka, telewizora itp. 

• « pierwsza
• ‹ poprzednia
• 1
• 2
• 3
• 4
• 5
• 6
• następna ›
• ostatnia »