芯片制造工艺中需要哪些稀有金属？

构成台式机、笔记本电脑、服务器等内部结构的芯片及其制造的材料，是世界上最复杂的供应链之一。这些芯片不仅来自各种金属和非金属的原材料，而且还涉及许多工艺制程，将它们变成组件并将它们运送到需要组装的地方。在大多数情况下，决定制造工艺和供应链难度系数之一的是原材料及其稀缺性。

二氧化硅

二氧化硅最初作为硅砂或石英开采，是许多产品的基本元素，而不仅仅是计算机组件。它还用于钢筋混凝土、玻璃、太阳能电池板、水生产，有趣的是，它还用作石油和天然气压裂的支撑剂。与芯片制造更相关的是，硅是电子产品、芯片和类似硬件的主要成分。幸运的是，原材料很容易获得，它并不罕见或特别难以找到。它被熔化和结晶，然后被精炼、成型或切割以用于现代芯片制造业。

硅晶圆

硅晶片仍然由二氧化硅制成，即石英，有些人将它们称为单独的材料，因为加工和提炼它们的量很大。顾名思义，这种材料会不断进行加工，通常在氢氧化物或盐酸的帮助下，以缩小其形状并完成外表面。它们通常用于存储解决方案，例如固态驱动器 (SSD)、NAND 闪存和传统硬盘驱动器磁盘 (HDD)。锡焊料、金线和铜通常用于将芯片固定到印刷电路板 (PCB) 上。

铪

某些芯片制造商，如英特尔，开始使用具有独特特性的稀有材料来加速他们的芯片组和技术。铪就是其中一种材料，它非常罕见，可用于核反应堆的控制棒，该材料有助于控制其他稀有材料（如铀和钚）的裂变率。铪虽然比金稀有，但可用于处理器的电镀，有时也用于焊盘、引脚和晶体管。它当然不会大量使用，但对于适用的设计来说，它非常重要。

钽和钯

钽和钯通常用于晶体管或电容器，并且通常与硅配对或分层，它们构成了相当多的图形卡 (GPU) 或 RAM（内存）卡，以及许多其他材料。以这种方式将这两种材料分层可以改善较小芯片上的存储，使它们在性能方面更有能力，容量也更大，外形更小。

铬、钴和铂

与闪存不同，带有移动部件的传统硬盘驱动器需要由各种金属制成的磁盘，为此目的使用的一些常见材料包括氧化铁、硅、铜、锌、镍、铝等。然而，一些更重要的材料包括铬、钴和铂，它们比其他材料更稀有。

电容器、晶体管、电阻器及焊料

电容器设计用于调节电流，允许交流电流通过，同时阻止直流电流进入电路。实际工作有点复杂，但在计算机和电子产品内部，它们确保为各种硬件（如显卡、处理器和硬盘驱动器）提供适当的电压。电容器也可用于储存电能，即使只是储存最短的时间，它们由钽、钯和钌等材料组成。

用于放大或切换电信号的晶体管几乎用于所有电子产品中，它们由半导体、端子和流动（或焊料）组成，所以它们是由多种材料制成的，值得一提的是硅、锗、砷化镓和铟。

为了帮助更好地控制电流的流动并在适用的情况下产生电阻，电阻器几乎总是安装在电路中。在最简单的形式中，它们是由铂、银和钯等金属合金制成的电极。

焊料是一种导电材料，用于连接各种组件或将它们连接到电路中。最常见的材料是铅，由于其危险特性，如今常用其他金属，例如铋、锌、铟、锑、铜、银和金。

结论

其他普通金属和贵金属也用于计算机芯片制造，包括锌、铁、镍、金、铜和铝，整个系统中使用的每种材料的数量各不相同，因为计算机由许多不同的组件组成，从主板到 I/O（输入/输出）外围设备。使用台式计算机，可以更轻松地了解如何组装和连接大量组件以制造最终产品。然而，对于笔记本电脑、平板电脑和智能手机等较小的设备，这并不总是那么明显。这些最小化设备中仍然包含许多组件，它们只是设计得更紧凑，并且通常具有独特的形状或外形尺寸。