Perché è necessario un abbigliamento speciale quando si costruiscono chip per computer?

Come ha detto Leufray, è l'abbigliamento standard della camera bianca. È perché la circonferenza e le dimensioni dei chip odierni sono più piccole di una particella di polvere. Molte volte più piccole. Molte persone usano l'analogia "piccolo/sottile come un capello umano" per far sapere che si sta cercando di descrivere qualcosa che è davvero, davvero, minuscolo. Un capello umano potrebbe anche essere un ramo d'albero che si è incastrato sul tetto di una macchina durante un temporale. Stiamo parlando di nanometri.

Oggi le più piccole cpu di produzione, le cpu Intel Skylake, sono fatte a 14nm. 14 miliardesimi di metro di dimensione. Un capello umano ha una dimensione media di circa 15 micron. Questo significa che un capello umano è 700 volte più grande delle dimensioni della cpu. Una particella di polvere potrebbe anche essere un masso che scende dalla collina e si schianta contro la fiancata di un'auto con la distruzione che potrebbe causare.

Anche se la polvere non distruggesse il circuito, intralcerebbe ciò che si sta progettando. Diciamo che sei un artista e stavi progettando di disegnare una replica della Monna Lisa. Hai lasciato la stanza e un amico ti ha fatto uno scherzo mettendo un portapane sopra il foglio di carta. Se foste costretti a disegnare la mona con la scatola sul foglio, come fareste ad aggirare la scatola di pane (contaminazione)?

Questi sono gli effetti che la polvere ha quando si creano circuiti a dimensioni così piccole. La contaminazione impedisce la creazione del circuito o lo distrugge completamente. Un problema simile riguarda gli hard disk. La testina di lettura/scrittura "vola" di qualche nanometro sul piatto del disco. Un'impronta sarebbe più alta della distanza tra la testina e il piatto. La polvere si scontrerebbe con la testina. Immaginatelo.

Le tute della camera bianca sono precedute da un vestibolo e la stanza è tenuta in un ambiente a pressione positiva dove l'intera stanza è tenuta ad una pressione superiore alla normale pressione atmosferica per tenere ulteriormente fuori i contaminanti. L'aria scorre costantemente verso il basso in modo che nulla abbia la possibilità di depositarsi. Le tute mantengono fiocchi di pelle, capelli e polvere contenuti all'interno della tuta. C'è anche una maschera facciale e delle scarpette che servono allo stesso scopo. Il vestibolo è un breve tunnel in cui l'aria ad alta pressione viene forzata su tutti coloro che entrano nella camera bianca. Come camminare sotto i soffiatori che si usano per asciugarsi le mani, la polvere viene soffiata via.

L'abbigliamento speciale è necessario per mantenere la contaminazione al minimo in modo che i dispositivi intricati possano essere fabbricati.

BTW, le camere bianche sono progettate secondo le classi. La classe 1 è una delle più severe, la classe 4 una delle meno. Potresti aver visto pubblicità di filtri hepa, le camere bianche li usano anche.

main-qimg-0d35d7da119a0f6516219765685711b1.webp

By RudolfSimon - Own work, CC BY-SA 3.0, File:Cleanroom Garment2.JPG

main-qimg-d7a64bf92afe73ed5eefa44124a3f171.webp

Di Cmglee - Opera propria, CC BY-SA 3.0, File:Confronto nodi processo semiconduttori.svg

Confronto delle dimensioni dei nodi del processo produttivo dei semiconduttori con alcuni oggetti microscopici e lunghezze d'onda della luce visibile. A questa scala, la larghezza di un capello umano è circa 10 volte quella dell'immagine