Тим Джексон - Intel: взгляд изнутри

Вскоре Энджел столкнулся с первой по-настоящему сложной задачей. Отдел систем памяти, возглавляемый Биллом Джорданом, прислал сообщение в его инженерную группу с жалобой на то, что некоторые 1103-е чипы IK DRAM, лидеры продаж Intel, не выдерживают испытаний. Перед отправкой с фабрики из каждой тысячи устройств извлекают несколько штук и проверяют в жестких условиях, начиная "выжиганием", когда устройства оставляют работать в печке, и кончая испытанием в помещении, охлажденном при помощи жидкого азота до -10 градусов. В последнем-то случае и отмечается сбой.

Вскрыв упаковку, Энджел и его коллеги сразу увидели, что все дело в коррозии. Вопрос заключался в том, что стало ее причиной. Ведь корпуса, в которые устанавливались чипы, должны быть герметично запаяны для предохранения от внешнего воздействия. Естественно было предположить, что подвела именно герметичность корпусов, тем более что проблемы эти возникли совсем недавно — после того, как Intel перешла на новую систему cerdip-упаковки (cerdip — ceramic dual in-line package, керамическая двойная линейная упаковка). Она представляет собой черный корпус с металлическими вилками на каждой стороне. Большинство людей считают, что именно так выглядит компьютерный чип.

При нормальном процессе сборки только что созданный чип помещался между двумя керамическими пластинами. Тонкими проводками металлические разъемы на гранях чипа соединялись с разъемами внутри керамического корпуса. Затем корпус обжигали, используя для склеивания верхнего и нижнего слоя низкотемпературное стекло. В результате получалась герметично запаянная упаковка, которая легко подсоединялась к платам двумя рядами штырьков.

Чтобы проверить гипотезу о том, что влага, проникающая из внешнего воздуха, вызывает коррозию чипа изнутри, один из техников поставил эксперимент: в помещение, где запаивались чипы, закачивали горячий пар. При этом процент брака резко увеличился и стало ясно, что влага внутри корпуса лишь часть проблемы. Тогда Энджел у солидной компании, производящей стекло, закупил специальный осушающий материал и поместил небольшое его количество внутрь каждого чипа. Как показало тестирование, некоторые из них продолжали давать сбои. Стало понятно, что здесь действует еще какой-то фактор.

В качестве временного решения проблемы Intel вернулась к старому, более дорогостоящему способу упаковки. Однако разница в цене между двумя типами чипов составляла почти 70 % за штуку. При объеме продаж в миллион устройств в месяц это стоило компании более 8 млн. дол. в год — пока проблема не была решена. Энджел и его коллеги стали ощущать давление со стороны руководства компании, которое заставляло их быстрее искать выход. В День независимости на парковке в Санта-Кларе стояло двадцать машин, т. е. все инженеры его команды находились на рабочих местах, опасаясь, что они (или их руководитель) будут уволены, если не найдут способ решить проблему.

Примерно через год после того, как проблема была обнаружена, техник Карл Ито нашел выход. Он вспомнил, что при высоком давлении во время плавления стекла спирт разрушается и в качестве побочного продукта дает воду, которая образует мельчайшие пузырьки на изоляции между двумя керамическими пластинами. Тут же проведенный тест подтвердил правоту Ито: пар появлялся в печи не только при 100 градусах, когда кипит вода, но и второй раз — когда температура повышалась до 170 градусов. Однако как устранить эту проблему?

Энджел решил попробовать нагревать упаковку до 170 градусов перед тем, как запаивать ее. К сожалению, у него не было специального оборудования для этого. Тогда он сам его придумал. Энджел пошел на склад производственного участка и притащил оттуда старую печку. Эта печка была установлена напротив той, в которой чипы обычно запаивались в корпуса, и лента из первой печки направляла устройства прямо на подающую ленту другой. Инженеры, страшно волнуясь, разожгли эту печку "предварительного обжига" и опробовали новый процесс на нескольких чипах. На этот раз, чипы, когда их охлаждали и подвергали испытанию при низких температурах, выдержали испытание. Внутри не наблюдалось никакой коррозии. Проблема была решена, a Intel сэкономила миллионы, снова перейдя на более дешевую упаковку.

Однако прежде, чем это могло произойти, необходимо было создать и запустить новую систему предварительного нагрева, причем не только в Санта-Кларе, но и в Малайзии, в 8500 милях от нее. Intel к тому времени перенесла основную массу сборочных работ на новый завод близ Пенанга — коммерческого центра недалеко от северной границы страны. В конце весны 1975 года Энджел отправился проверить монтаж новой печи предварительного нагрева, которая должна была позволить компании сэкономить эти злосчастные 70 центов миллион раз в месяц. У него нашлось время, чтобы осмотреть сборочное производство и ознакомиться с местными достопримечательностями.

Вернувшись в Силиконовую Долину, через несколько недель Энджел подал два отчета о командировке. Первый был обычным для Intel: чтобы извлекать максимальную пользу из поездок сотрудников, компания просила их предоставлять подробные описания того, что они делали. Второй отчет был личной инициативой Энджела.

Молодой инженер привез своим боссам плохие новости: он считал, что менеджеры, которые ездили на проверку в Пенанг в начале 1974 года, недобросовестно отнеслись к своим обязанностям. Первые визитеры описали хорошо организованное производство; они восхищались дисциплинированностью операторов, которые, уходя, всегда аккуратно задвигают свои стулья под станок. Энджел, наоборот, увидел там хаос. Инженеры брали готовые кремниевые пластины голыми руками. Руководители завода, несмотря на огромное число контролеров, не знали, что происходит с рабочей силой. Еще больше беспокоили проблемы с безопасностью: оборудование было произведено в Америке и предназначалось для работы при напряжении 110 вольт. Однако напряжение в местной сети составляло 220 вольт, поэтому компания установила понижающие трансформаторы. Налицо была хроническая недостача запчастей, поэтому там, где на трансформаторах или другом оборудовании сгорали предохранители, электрики заменяли их обычными электрическими проводами , а это серьезное нарушение. Предохранитель расплавляется при неожиданном скачке тока, защищая таким образом дорогостоящее и чувствительное оборудование. Замена же предохранителей обычными проводами практически вела к потенциальной возможности повреждения оборудования при сбоях в подаче электричества.

Будучи законопослушным сотрудником, Энджел представил этот второй отчет, снабдив его фотографией улыбающегося инженера, держащего пластину голыми руками, чтобы обосновать свое утверждение о небрежном руководстве работой. В отчете он объяснял, что проблемы вызваны, скорее, слабыми связями между Пенангом и Калифорнией, нежели некомпетентностью электриков. Энджел послал одну копию этого отчета Джину Мейерану, своему боссу, а вторую — Кейту Томсону, руководителю производства, которому подчинялся Мейеран.