英特尔上海工厂探营
综合报道
长期以来,在英特尔的奔腾芯片上,总能看到“哥斯达黎加”、“菲律宾”和“马来西亚”的英文字样,这代表了这些芯片分别出货自上述三个地区的英特尔芯片封装测试厂。从2003年开始,细心的消费者发现,奔腾4芯片上面开始出现了“中国”的英文字样,而这些奔腾4芯片都是来自位于上海浦东的英特尔芯片封装测试工厂。为了揭开这家并不为很多消费者所了解的芯片工厂的神秘面纱,11月20日,本报记者亲赴上海,对英特尔上海芯片工厂来了一次“亲密接触”。
外高桥的半导体封装测试基地
“很少有记者专门去那里(指英特尔浦东芯片工厂──记者注),上次《华盛顿邮报》有个记者准备过来看看,一听说离市区有近一个小时的车程,结果郁闷了半天只好放弃”。在去往英特尔上海芯片封装测试厂所在地──浦东外高桥保税区的车上,英特尔中国公司公关经理席庆开玩笑说。
“为什么会把芯片工厂设在这么偏远的地方?”记者问。
席庆笑了笑,并没有直接回答:“待会儿你到那里自然就知道了。”
半个小时之后,车子驶入了外高桥保税区,记者才发现这里布满了跨国公司的生产基地,包括仓储贸易、机械制造,当然更多的还是高科技工厂,尤其是IT产品和半导体制造。IBM、HP、飞利浦、GE……一家家公司的厂牌从车边掠过。最近崛起的中芯国际就在保税区内设有工厂。原来这里实际上就是跨国公司在上海布厂的一个大本营,也难怪英特尔会将封装测试芯片厂设在这个连许多上海人都觉得有点偏远的地方。
走进英特尔芯片厂厂区,感觉整个建筑布局非常简单,一共就四栋建筑,主要是厂房和仓库。在芯片工厂入口处,一位工作人员详细登记了记者的个人资料和参观事由,并有陪同者签名确认、然后将一个通行许可证别在记者的胸前,最后记者从一个类似机场安检门的电子仪器中间穿了过去,这才算完成了进入芯片工厂的程序。
“我感觉这里更像《真实的谎言》里面那个防备森严的美国国防情报局。”记者笑着对身旁的席庆说。
“美国人的严谨就体现在这里,在这里,所有程序都是必须认真执行的。”席庆回答。
绝不简单的封装工艺
记者曾经就英特尔上海芯片封装测试厂询问过一位朋友,他撇撇嘴说:“那不就是一个芯片包装厂吗?”的确,外界对这家芯片工厂的印象一直停止在“CPU封装”上面,很多人认为“封装”和“包装”差不多,没有多少技术含量。然而在参观了芯片工厂之后,记者发现事实正好相反:CPU的封装测试绝对不是很多人想象那样的简单。
整个CPU制造分为前段工艺程序和后段工艺程序,前段主要是晶圆制造,就是通过拉硅等十分复杂的硅技术和光刻技术制造出一张张晶圆片,每片晶圆上面布满了上百枚芯片。而负责晶圆制造的英特尔芯片工厂在全球大部分几乎都集中在美国本土,另外就是以色列和爱尔兰。而我们通常所说的哥斯达黎加、菲律宾、马来西亚的芯片工厂主要负责后段的封装和测试工艺程序,就是通过晶圆回流、贴膜、切割、贴片、焊接、封装、固化、老化测试、电性能测试、激光标志和中间多道的检测等一系列复杂的程序技术制造最后得出完整的CPU芯片产成品。英特尔在上海的芯片工厂同样也是做的这些工作。
在芯片工厂的车间里面,所有机器都处于封闭状态,有的甚至是在真空状态下运行,记者只能透过透明窗户看到晶圆在机器上转来转去。CPU封装车间内,记者几乎没有看到几个工人,整个车间显得非常安静,只有电子仪器发出的微微的蜂鸣声。在晶圆切割区域,记者看到机器从旁边一叠晶圆中取出一张成品晶圆,先是自动扫描整个盘面,扫描的结果立即显示在机器上方的显示终端上,这个时候一位穿着特制防静电安全服、戴着特制安全眼镜的工人走过来详细观察显示终端上的晶圆表面图像。“这是通过目测检查即将切割的晶圆是否存在隐患。”席庆告诉记者。检查完毕之后,机器就将晶圆送入密封的操作舱进行切割,当这个晶圆从操作舱出来之后,已经变成一个个独立的芯片。接下来芯片就要接受载体贴片、焊接和封装流程,机器会自动将芯片贴到载体上,焊接后再封装装入密封的载体内,就是我们平日看到的CPU外壳。到这里一个CPU基本上就初具雏形了。
CPU测试则是整个后段工艺程序中的另一个重头戏。而电性能针脚测试和老化测试又是重中之重。电性能针脚测试主要是通过各种专门的测试机检查CPU的各方面的性能是否达到要求的表面的针脚引线是否正常,有没有出现弯曲的现象。值得一提的是,这个测试除了目测之外,还要用专门的电子设备进行检查。在老化测试区域,机器则自动将CPU放入特制的测试托盘,再将基本成型的CPU放入特制的老化测试舱进行高温烘烤,检验CPU在这种恶劣条件下是否会出现异常情况。这一步直接关系着CPU在出厂之后所能使用的寿命有多长。值得一提的是最终还有一道针脚测试,检查CPU在经过一系列流程后针脚引线是否正常,有没有出现弯曲现象。
“高温烘烤会不会把本来好的CPU烧坏?”记者提出这样一个疑问,旁边一位技术人员解释说,测试车间的所有测试程序都是按照CPU所能承受的正常标准所制定的,每一个测试项目都是经过事先的精密计算,绝对不会出现测试强度过大而导致CPU产品损坏的现象发生。就拿这个老化测试来说,测试舱内的温度和湿度是受到严密控制的,不会超出CPU所能承受的范围。
席庆笑着说:“还是那句话,在这里,一切都是严密地按照程序来进行的。”
爆米花的故事
在芯片工厂的员工餐厅,记者见到了一脸白胡子的英特尔封装测试集团产品上海有限公司亚洲亚太地区公共事务经理总监麦肯义先生。这位五六十岁的美国老人让记者想起了另一位美国老人──好莱坞性格演员肖恩·康纳利,尤其是那一脸极具个性的络腮胡子。
“吃得惯中国菜吗?”记者问。
“Of course(当然),中国菜一向是很棒的。”麦肯义呷了一口刚刚磨好的黑摩卡咖啡,然后笑着回答,“只是对筷子还没有掌握纯熟。”
谈到这家芯片工厂,麦先生就如同打开了话匣子一般滔滔不绝。实际上这个芯片工厂早在1996年就破土动工了。1998年5月当时还是英特尔CEO的格鲁夫先生曾经亲赴上海参加了一期厂房的奠基开工仪式。目前已经拥有2000名左右的员工,其中95%以上都是本土员工。
在上海封装测试芯片工厂的产品线方面,英特尔采用了一种“循序渐进”的方针。投产初期主要是进行快速擦写存储器(闪存)的封装测试,但这种闪存同三星、东芝等日韩厂商生产的闪存有所不同,主要用于手机、掌上电脑等产品上面。2001年之后上海芯片厂又承接了英特尔845芯片组的封装测试。今年4月,首批用于商业目的的奔腾4 CPU产品处理器则在这里下线交付使用用户。当记者问及最新的迅驰移动平台里的芯片是否会在这里制造的问题时,麦肯义坦承暂时还不会,但他补充说:“中国应该是迅驰产品移动计算技术的一个非常大的市场。”
临近中午,员工们陆陆续续进入餐厅用餐。记者注意到不少中国员工热情地同麦肯义打招呼,一些外籍管理人员同中国员工也混坐在一起吃饭。“这里的人际关系和工作氛围似乎不错。”记者赞许地说。
“这是英特尔企业文化的一部分。”旁边的席庆还给记者讲了一个小故事,有一次当地的一位《纽约时报》的记者去英特尔工厂采访,刚进厂门即闻到一股香味,进去一看,居然有人在烤爆米花。这位记者非常诧异,工作时间烤爆米花在他看来非常不可思议,但在英特尔却非常正常。“英特尔的企业文化就是要营造一种开放和自由沟通的工作氛围,该严谨时严谨,该宽松时宽松。只要你能合格完成自己的本职工作,得到所要求的结果(result)其余时间你完全可以自己支配,公司不会做那些形式主义的要求。”
离开英特尔上海芯片封装测试工厂的时候,天空下起了绵绵小雨。雨中的芯片工厂显得格外安静,但是记者却明显地感受到,看似静寂的英特尔芯片封装测试厂正散发出巨大的能量,让整个世界“芯”动。