LINUX.ORG.RU

Станок для печати процессоров?

 кремниевая мастерская, ,


3

5

Допустим мне не нужно массовое производство процессоров, а хочется запилить несколько штук в гараже с командами RISC-V для управления шаговым двигателем или отоплением в доме. Что-нибудь простенькое уровня Пентиум из 90-х без MMX расширений и прочих конвейров.

Литография это химия и опасные кислоты, по закупке которых на твой адрес подъедет ФСБ. Я уже не говорю о чистых комнатах и химзащите.

Таким образом вопрос к знатокам, а какие есть альтернативные способы доступные гражданскому, когда не нужно массовое производство? Я смотрю в сторону лазеров, как минимум с помощью них можно выжигать материал разрешением в 1 мкм получая техпроцесс 90-х. Выжечь несколько слоев, наложить друг на друга и получить транзисторы и контакты. А чтобы не ждать месяцы для выжигания одного процессора с миллионом транзисторов задействовать одновременно множество лазеров. Но это всё не точно.

★★★★★

Тебе нужен fpga. На нём сделаешь свой процессор. Гайдов как делать процессоры полно.

ox55ff ★★★★★
()
Ответ на: комментарий от ox55ff

Не, fpga это копирасты. Проще на алиэксперс купить готовый микроконтроллер. Было бы интересно сделать открытый микроконтроллер, чтобы любой желающий смог его сделать и доработать в собственной мастерской.

foror ★★★★★
() автор топика
Последнее исправление: foror (всего исправлений: 1)

Таким образом вопрос к знатокам, а какие есть альтернативные способы доступные гражданскому, когда не нужно массовое производство?

Никаких нет.

Дома ты и транзистор КТ315 не сделаешь.

greenman ★★★★★
()
Последнее исправление: greenman (всего исправлений: 1)
Ответ на: комментарий от greenman

Дома

Так не дома, а в мастерской. Или и там нужна опасная химия, требующая лицензии и прочих мер осторожности? Так у нас же не массовое производство, можно подобрать материалы безопаснее, пусть и дороже.

foror ★★★★★
() автор топика
Последнее исправление: foror (всего исправлений: 1)
Ответ на: комментарий от foror

Литография это самый простой способ. Всё остальное сложнее. Твои опасения по поводу химии это капля в море по сравнению с реальными трудностями производства, а если ты ещё и попытаешься использовать какие-то нетрадиционные методы то количество проблем возрастёт ещё на порядок.

И лазерами ты p- и n-проводимости не создашь в кристалле, полюбому без химии не обойтись. Вместо химии местами можно, вроде, использовать ускорители частиц, но при партиях меньше миллионов они уйдут в огромный убыток.

firkax ★★★★★
()
Последнее исправление: firkax (всего исправлений: 1)
Ответ на: комментарий от foror

Ну там плавиковая кислота ещё. А ещё термодиффузия примесей, фоторезист нужен и хоть сколько то чистое производство.

aiqu6Ait ★★★★
()
Ответ на: комментарий от aiqu6Ait

А проще всего и дешевле заказать на заводе. Сделай ООО и разработан топологию закажи. Это не так дорого, как кажется.

aiqu6Ait ★★★★
()
Ответ на: комментарий от vbcnthfkmnth123

Это понятно. Но нужен именно микропроцессор.

foror ★★★★★
() автор топика
Ответ на: комментарий от aiqu6Ait

И это понятно. Но хотелось бы понять насколько возможно сделать микрометровый транзистор используя доступные материалы, без массового производства.

foror ★★★★★
() автор топика

Собирайте машину Беббиджа

utanho ★★★★★
()
Ответ на: комментарий от foror

https://habr.com/ru/companies/dcmiran/news/647367/

Цен на оборудование нет, но пара пластин 100мм разделённых на чипы будет стоить сильно дешевле. У нас есть небольшой опыт выпуска своих микросхем fabless на наших заводах и это доступно и реально.

aiqu6Ait ★★★★
()
Последнее исправление: aiqu6Ait (всего исправлений: 1)
Ответ на: комментарий от aiqu6Ait

плавиковая кислота: палец окуни на ногах уйдёшь, но смерть ждать будет.

s-warus ★★★
()
Ответ на: комментарий от maxcom

On eBay and other auction sites he found a ready supply of bargain chip gear from the 1970s and ’80s that once belonged to since-shuttered Californian tech companies.

Не увидел, какая сумма вложена в это развлечение.

greenman ★★★★★
()
Последнее исправление: greenman (всего исправлений: 1)

«Легко» ты можешь разве что получить техпроцесс… ну, скажем Intel 4004 (1971г) – PMOS 10мкм

Или что-нить экзотишное о чем ты почти не слышал, например интегрально-инжекционная логика, тоже где-то 10мкм размерностью.

Первому нужен минимум один тип имплантации и напыление кремния по-хорошему, второму – два типа имплантации.

Второй быстрее, на уровне CMOS, жрет мало энергии, почти как CMOS и имеет компактные структуры на кристалле.

10мкм фотолитографию можно вполне адекватно получить используя фотоувеличитель в обратную сторону, я так делал. Только фотоувеличитель должен быть нормальный и не хлипкий, да и надо хорошую регулировку всего и вся а то у меня слои не сходились на разборном переносном.

timdorohin ★★★★
()
Последнее исправление: timdorohin (всего исправлений: 2)

Рассыпуха из транзисторов и 50кг припоя =) Раньше люди себе компуктеры паяли и ничё

LINUX-ORG-RU ★★★★★
()
Последнее исправление: LINUX-ORG-RU (всего исправлений: 2)
Ответ на: комментарий от timdorohin

Литография она для массового производства. Я ищу альтернативный подход для единичных партий. Допустим я посмотрел на первые экспериментальные транзисторы, так они величиной с лампу и припайкой разных материалов в одно изделие. Вот и мне нужно что-то подобное, только размером не с лампу, а в 1 мкм. Пытаюсь понять насколько это возможно. С учетом того, что можно делать вот такую механику на пьезо моторах https://www.youtube.com/watch?v=i-Dm-5EfSAk

foror ★★★★★
() автор топика
Ответ на: комментарий от NickNotNick

Не, чувак, здесь тебе не инженерная задача, которую на ютубе каждый второй Васян запиливает на 3д принтере. Здесь думать нужно, здесь химики и физики нужны, потому что такое ещё никто не делал.

foror ★★★★★
() автор топика
Последнее исправление: foror (всего исправлений: 2)
Ответ на: комментарий от greenman

Не очень дорого, самые дорогие вещи по несколько тысяч долларов. Другое дело что на территории России такое почти невозможно. На аукционах можно встретить только оборудование обанкротившихся предприятий по цене на 10-15% меньше нового. Списанное оборудование 70-90хх года бывает только у гос. структур, а они должны старое и оборудование утилизировать.

ArtSh ★★★
()

Сейчас вроде появились машины для литографии которые не маску проецируют а проходят по подложке лазерным лучом. В том числе и в РФ.

Но в гараже этого не сделаешь. Основная сложность - легирование, что бы получить полупроводник с нужными свойствами. Это вакумная камера и куча всякого сложного оборудования. И в гараже будет огромный процент брака, достаточно запороть один транзистор что бы вся схема пошла в утиль.

Максимум что доступно в гараже - паять на печатные платы рассыпуху. Печатные платы можно делать ЛУТ.

AntonI ★★★★
()
Ответ на: комментарий от timdorohin

И как он будет кремний пылить и его легировать? Вакумная камера из 3л банки, воздух откачивать велонасосом, в камеру спираль от фена намазанную пастой из размолотых в кофемолке транзисторов?

Допустим у него даже что то вышло, но при таких условиях качество элементов по чипу будет сильно плавать. В одном месте легирующей присадки переложил/недоложил и весь чип в утиль.

Спроецировать картинку и нахимичить фоторезист тут самое простое…

AntonI ★★★★
()
Ответ на: комментарий от AntonI

Вакумная камера из 3л банки, воздух откачивать велонасосом

Зачем? Есть же форвакуумный насос https://www.youtube.com/watch?v=72PqQdiusns Можно попробовать изготовить его на ЧПУ. Как и вакуумную камеру отшлифовать на специально разработанном ЧПУ.

в камеру спираль от фена намазанную пастой из размолотых в кофемолке транзисторов?

Вот за это не в курсе.

foror ★★★★★
() автор топика
Ответ на: комментарий от foror

Можно конечно. И купить, и отшлифовать. Только вот это уметь надо. И ещё есть понятия допусков, не всякая камера будет держать высокий вакуум. Нужен подбор специальных материалов, а то качать - не перекачать… это только один из маленьких аспектов.

В итоге с неизбежностью получится у Вас завод. В гараже. И стоить он будет как 10 аналогичных заводов, потому что штучный. А для работы на нем Вам придётся овладеть навыками десятка профессий, на весьма приличном уровне. Трех-четырех жизней на это хватит.

AntonI ★★★★
()
Ответ на: комментарий от Kolins

У этого чувака отец не Гордоном Муром работает?

foror ★★★★★
() автор топика
Ответ на: комментарий от AntonI

Там выше ссылочка была на Зилофа. Он проецировал микроскопом с помощью переделанного DLP проектора. Легирование он проводил в печке. Вакуумная камера ему понадобилась фактически только для очистки поверхности. А вот на этапе контроля качества и исследования параметров он взял готовые списанные приборы, в том числе и электронный микроскоп (который он восстанавливал).

ArtSh ★★★
()
Ответ на: комментарий от AntonI

Нежелание смотреть ролики ютуба опять подводит Вас. Зилоф достаточно подробно рассказывает и показывает что и как у него получилось.

ArtSh ★★★
()

какие есть альтернативные способы

Способ изготовления вакуумной интегральной микросхемы с элементами типа электронной лампы и вакуумная интегральная микросхема ©.

quickquest ★★★★★
()
Ответ на: комментарий от ArtSh

Вы, пардонте, живьём вакумную камеру видели? Качали её?

Зилоф достаточно подробно рассказывает и показывает что и как у него получилось.

Наверное и рассказывает и показывает. Вопрос - какой список комплектующих и расходников для такого наколеночного производства необходим и где его достать в РФ? Через забор микрона вытащить или на али заказать? Я не задаю вопрос где ТС получит навыки Зилофа (в ютьюбе роликов посмотрит, ога).

Так то в омерике и ловер без номера к М16 можно выточить - приходишь в цех где сдаются в аренду станки с чпу, суешь заготовку, грузишь чертежи, нажимаешь кнопку и вуаля! Раза с пятого получится может быть (тоже была и статья и ролик на ютьюбчике).

AntonI ★★★★
()
Последнее исправление: AntonI (всего исправлений: 1)
Ответ на: комментарий от AntonI

Вы, пардонте, живьём вакумную камеру видели? Качали её?

И видел, и качал. Для плазменного распыления ничего сверхсложного нет. На том же ютубе можете увидеть как люди делают самодельные камеры для напыления астрономических зеркал. Более того, вакуумные насосы продаются свободно и не очень дорого. И даже трубчатую печь, примерно как у Зилофа, из китайских контроллера, датчиков и нагревателя, кирпичей из Гжели, кварцевой трубки из Гукся-Хрустального, и сварки из гаража делал вместе с коллегами.

Вопрос - какой список комплектующих и расходников для такого наколеночного производства необходим и где его достать в РФ?

Читайте выше: «Другое дело что на территории России такое почти невозможно. На аукционах можно встретить только оборудование обанкротившихся предприятий по цене на 10-15% меньше нового. Списанное оборудование 70-90хх года бывает только у гос. структур, а они должны старое оборудование утилизировать.»

Я не задаю вопрос где ТС получит навыки Зилофа (в ютьюбе роликов посмотрит, ога).

Это как раз самое простое! Как начнёт восстанавливать электронный микроскоп, так большинство навыков и получит!

Так то в омерике и ловер без номера к М16 можно выточить - приходишь в цех где сдаются в аренду станки с чпу, суешь заготовку, грузишь чертежи, нажимаешь кнопку и вуаля! Раза с пятого получится может быть (тоже была и статья и ролик на ютьюбчике).

Самое печальное то, что в России такого нет. Как только появится - это даст огромный импульс к развитию науки и техники. Благодаря СВО только-только начали появляться воркшопы где берут заказы на партии в несколько деталей, но далеко не из любых материалов.

ArtSh ★★★
()
Последнее исправление: ArtSh (всего исправлений: 1)
Ответ на: комментарий от ArtSh

На том же ютубе можете увидеть как люди делают самодельные камеры для напыления астрономических зеркал.

Насколько я понимаю, все таки для астрономических зеркал требования к вакууму пониже?

трубчатую печь, примерно как у Зилофа, из китайских контроллера, датчиков и нагревателя, кирпичей из Гжели, кварцевой трубки из Гукся-Хрустального, и сварки из гаража делал вместе с коллегами.

Что то такое продается сейчас для фьюзинга стекла. Мелкосерийное производство, разные размеры, могут сделать под заказчика. А где в РФ взять то чем собственно легируют? Оно в свободной продаже? Это какая то паста?

Как начнёт восстанавливать электронный микроскоп, так большинство навыков и получит!

Как раз к реинкарнации управится, ага. А там глядишь родится технологом производства чипов и все вопросы решаться сами собой;-)

Самое печальное то, что в России такого нет.

Да, мне иногда тоже хочется какую нить хитрую железку из хорошего сплава.

Я другого не понимаю, почему если контроллеры делать так просто у нас такая беда с микроэлектроникой?!

AntonI ★★★★
()
Ответ на: комментарий от AntonI

Насколько я понимаю, все таки для астрономических зеркал требования к вакууму пониже?

Если Вы хотите очистить поверхность перед покрытием или легированием, глубокий вакуум противопоказан.

А где в РФ взять то чем собственно легируют? Оно в свободной продаже? Это какая то паста?

С этим как раз проще. Старые запасы со складов продаются в том числе и на авито. Также как и подготовленные полированные кремниевые пластины. Чаще всего это либо порошки простых соединений, либо полоски вещества.

Да, мне иногда тоже хочется какую нить хитрую железку из хорошего сплава.

Со сплавом проблем нет. А вот с изготовлением проблемы.

Я другого не понимаю, почему если контроллеры делать так просто у нас такая беда с микроэлектроникой?!

Потому же, почему нет и воркшопов принимающих заказы на партии из 2-3 деталей. Люди не желают работать со сверхмалой прибылью и с большим напряжением сил и мозгов, а государство не видит необходимости стимулировать подобные производства.

Например, мы хотели модифицировать трубчатую печь под ваккум, но наш местный завод отказался сваривать две позиции из своего каталога вместе ;)

ArtSh ★★★
()
Последнее исправление: ArtSh (всего исправлений: 1)
Ответ на: комментарий от ArtSh

Ну прибыль то от производства контроллера может быть отнюдь не малой. Есть скажем МИЭТ, что мешает им (и другим профильным вузам) в качестве диплома/лабораторки предлагать студентам/группе студентов сделать контроллер в железе?

Да для тех стиралок/дронов/… эти чипы получается можно в любом подвале как пирожки печь малыми партиями?

AntonI ★★★★
()
Ответ на: комментарий от AntonI

эти чипы получается можно в любом подвале как пирожки печь малыми партиями?

Вы для начала просто стиралки с дронами сделайте, чтобы весь мир у вас, а не у китайцев покупал. А потом за чипы беритесь. Где конкурентные стиралки и дроны? Нет нихрена, потому что когда появляются мозги на конкурентные стиралки с дронами, то одновременно появляются мозги собрать чемоданы. Из этой локации тебя тупо на кикстартер не пустят (а сейчас даже на сайт наверное не зайдешь или в перспективе).

А про государство и нанимаемых им работников я в соседнем топике про другие станки рассказал. Сегодня мне ещё рассказали как работают на оборонке - материалов нет, нихрена нет, метут цех и зарплаты получают. Приезжали из Москвы - похвалили.

foror ★★★★★
() автор топика
Последнее исправление: foror (всего исправлений: 2)
Ответ на: комментарий от AntonI

Да для тех стиралок/дронов/… эти чипы получается можно в любом подвале как пирожки печь малыми партиями?

Зачем, если можно купить в Китае?

Есть скажем МИЭТ, что мешает им (и другим профильным вузам) в качестве диплома/лабораторки предлагать студентам/группе студентов сделать контроллер в железе?

Кто за это заплатит? Студенты в своей массе не хотят работать бесплатно.

ArtSh ★★★
()
Ответ на: комментарий от foror

У меня была идея использовать SMD-транзисторы. Похоже, что процессор уровня i8080 можно вполне себе вменяемых размеров сделать например.

Xenius ★★★★★
()
Ответ на: комментарий от Xenius

8080 в одно рыло работать не может, ему ещё обвязка нужна. И то у него 6к транзисторов. Z80 уже вполне самостоятелен, но и жирнее - 8к.
Но даже если брать 6502 с его 3.5к, и 0402 SMD... на какой площади это получится распаять?

GAMer ★★★★★
()
Ответ на: комментарий от foror

Форвакуумный насос таки проще купить… Вакуумные камеры собрать болтах и резинках, а вот с напылением немного сложнее будет, но, в принципе, скорее всего, возможно решить используя спираль от лампочки/нихромовую поволоку + разные покрытия на них. Про фотоувеличитель тебе правильно сказали. Как мне кажется для фоторезиста подойдёт не плохо и это может быть проще чем лазером выжигать по поверхности. Только для резиста плавиковая кислота не нужна.

А вот для нанесения слоя изолятора (оксида кремния) скорее всего подойдёт именно лазер в атмосфере кислорода.

vitruss ★★★★★
()
Ответ на: комментарий от AntonI

Вузам мешает отсутствие бюджета, энтузиазма и инертность. Ничего более.

vitruss ★★★★★
()
Ответ на: комментарий от ArtSh

А вот микроскоп не надо восстанавливать, к ним есть доступ в городах-научных центрах. Как мне кажется, всегда можно найти человека с этим микроскопом, кто на энтузиазме без оплаты (или без большой оплаты) согласиться не очень быстро посмотреть интересные образы, особенно если это будет кустарная электроника.

Этот же человек не согласится посмотреть ваши «супер интересные» с научной точки зрения образцы, потому что у него их вагон, а вот кустарную электронику, скорее всего, да.

vitruss ★★★★★
()
Ответ на: комментарий от vitruss

Как мне кажется, всегда можно найти человека с этим микроскопом, кто на энтузиазме без оплаты (или без большой оплаты) согласиться не очень быстро посмотреть интересные образы, особенно если это будет кустарная электроника.

В Казани сейчас работает два с половиной ПЭМ (на половину не берут внешние заказы, потому что «нет оператора») и два СЭМ. Года два назад был ещё один ПЭМ, но вышел из строя и его судьба покрыта мраком. В принципе, можно договориться посмотреть один не сложный в пробоподготовке образец тысяч за 10-15р. Можно договориться бесплатно один, ну максимум два-три раза.

Этот же человек не согласится посмотреть ваши «супер интересные» с научной точки зрения образцы, потому что у него их вагон, а вот кустарную электронику, скорее всего, да.

Этому человеку нужно семью кормить, и отдохнуть охота. А в сутках всего 24 часа. А с интересных с научной точки зрения образцов можно не сейчас, так потом стать соавтором статьи, или получить с гранта того кто просит расходные материалы, или у того кто просит посмотреть то что надо микроскопщику…

ArtSh ★★★
()
Закрыто добавление комментариев для недавно зарегистрированных пользователей (со score < 50)