ما المقصود بالرقائق الإلكترونية؟
تتضمن الرقائق الإلكترونية (Electronic Chip) آلاف أو ملايين المكونات الكهربائية المصغرّة، مثل المقاومات، والمكثفات، والترانزستورات، والدَيودات (الوصلات الثنائية) المرتبطة معًا على لوحة صغيرة مصنوعة من أشباه الموصلات، والتي عادةً ما تكون من بلورات السيليكون، كما يُمكن أن تتضمن مواد شبه موصلة أخرى مثل النحاس، ويُطلق عليها أيضًا اسم الدائرة المتكاملة (Integrated Circuit).[١]
كيف تصنع الرقائق الإلكترونية؟
تُعتبر عملية صنع الرقائق الإلكترونية عملية معقدة بعض الشيء وتتطلب الدقة، وبيئة عمل نظيفة، ومعدات مصنع متطورة،[٢] حيث يتم صناعتها بشكلٍ عام على النحو الآتي:
تجهيز رقائق السيليكون
تجدر الإشارة إلى أنّه قبل البدء بعملية التصنيع الفعليّة للرقائق الإلكترونية يتعين على المسؤولين عن ذلك ارتداء معدات سلامة مخصصة تشمل، نظارات، وغطاء للرأس، وقناع للوجه، وأحذية طويلة، وذلك لأنّ ذرة غبار واحدة يُمكن أن تُلحق الضرر بالرقاقة، لذا يجب أن تكون بيئة التصنيع نقيّة تمامًا.[٢]
في هذه المرحلة يتم تقطيع سبائك السيليكون الدائرية إلى شرائح رقيقة قدر الإمكان، ثمّ صقلها بشكلٍ جيّد لتوفير أفضل جودة ممكنة لسطح الشريحة التي سيتم تركيب المكونات الأخرى عليها في خطوات التصنيع التالية.[٣]
الطباعة على رقائق السيليكون
يتم استخدام تقنية الطباعة الحجرية أو كما تُعرف بالليثوغرافيا (Lithography) في صناعة الرقائق الإلكترونية الحديثة في وقتنا الحالي، حيث يتم تغطية شريحة السيليكون بطبقةٍ من مادة مقاومة للضوء، ثم من خلال هذه التقنية يتم تعريضها للأشعة فوق البنفسجية لإنشاء النمط المطلوب للدوائر الكهربائية، وخلال ذلك تصبح الطبقة المقاومة للضوء قابلة للذوبان، ويتم غسلها بواسطة مادة مُذيبة، ثم ختمها بمادةٍ صلبة.[٤]
يجدر الذكر إلى أنّ هذه المرحلة قد تستغرق ما يُقارب الـ 3 أشهر، كما تتم بشكلٍ كامل من خلال آلات ميكانيكية معينة ودون أي تدخلٍ بشري، حيث فقط يُشرف المسؤولين على تشغيل هذه الآلات بشكلٍ صحيح وإدارتها.[٢]
تجدر الإشارة إلى أنّه من عام 2001 م، يُستخدم في تقنية الطباعة الحجرية بالأشعة فوق البنفسجية العميقة طولًا موجيًا يبلغ 240 نانومترًا، والنانومتر هو واحد من المليار من المتر، وعند استخدام أطوال موجية أصغر من ذلك يتم امتصاص الأشعة بواسطة العدسات الزجاجية المستخدمة أثناء عملية الطباعة، والنتيجة هي أنّ الضوء لا يصل إلى شريحة السيليكون، وبالتالي لا يتم إنشاء نمط الدائرة الكهربائية على الرقاقة بشكلٍ صحيح.[٥]
تعريض الرقائق لعمليات التنشيط
خلال هذه المرحلة، يتم تمييز رقائق السيليكون إلى مناطق مستطيلة صغيرة لتكون بمثابة رقائق إلكترونية فردية فيما بعد، ثم تخضع هذه المناطق لعمليات تنشيط بواسطة مركبات معدنية ومواد مختلفة تساعد على عمل الرقاقة بشكلٍ صحيح.[٤]
اختبار الشريحة
يتم اختبار الشريحة لمعرفة مدى قوتها وسرعة معالجتها للبيانات،[٤] وكذلك التأكدّ من خلوها من أي تلوث أو خلل تقني، ومن أنّها تُحقق المعايير المطلوبة والهدف من تصنيعها.[٢]
صناعات تُستخدم فيها الرقائق الإلكترونية
يوجد العديد من الصناعات التي تعتمد على الرقائق الإلكترونية في عملها بشكلٍ كبير، أبرزها ما يأتي:[٦]
- الهواتف المحمولة.
- أجهزة الحاسوب.
- الأقمار الصناعية.
- الطائرات والسيارات.
- أجهزة التلفاز.[٧]
- مكبرات الصوت.[٧]
المراجع
- ↑ Rahul Awati, "integrated circuit (IC)", tech target, Retrieved 31/7/2022. Edited.
- ^ أ ب ت ث "There Aren't Enough Chips - Why Are They So Hard to Make?", WSJ, Retrieved 31/7/2022. Edited.
- ↑ Jamie McKane (15/4/2017), "How a computer chip is created – From sand to CPU", MyBroadband, Retrieved 31/7/2022. Edited.
- ^ أ ب ت "How do you make Silicon Wafers into PC Chips", university wafer, Retrieved 31/7/2022. Edited.
- ↑ Kevin Bonsor, "Making Chips", how stuff works, Retrieved 31/7/2022. Edited.
- ↑ "WHAT IS AN ELECTRONIC CHIP?", BLS Electronics, Retrieved 31/7/2022. Edited.
- ^ أ ب "How Integrated Circuits Work Physically?", Elprocus, Retrieved 31/7/2022. Edited.
