بوابة وادي فاطمة الالكترونية
 

العودة   بوابة وادي فاطمة الالكترونية > «۩۞۩ بوابة وادي فاطمة للتقنية والتكنلوجيا والتصاميم ۩۞۩» > ركن الكمبيوتر العام

ركن الكمبيوتر العام برامج الكمبيوتر - برامج الحماية - ملحقات - برامج ملتيميديا - أدوات النظام - برامج استعادة - شروحات - كراكات - مشاكل - حلول - الماسنجر


إضافة رد
قديم 2014-01-27, 08:45 PM   #1 (المشاركة)
ريان العطياني
«۩۞۩ عضوية فضية ۩۞۩»


الصورة الرمزية ريان العطياني
ريان العطياني غير متواجد حالياً

بيانات اضافيه [ + ]
 رقم العضوية : 785
 تاريخ التسجيل :  Oct 2010
 أخر زيارة : 2018-05-16 (11:42 PM)
 المشاركات : 1,455 [ + ]
 التقييم :  50
لوني المفضل : Cadetblue
windows_98_nt_2000ie
افتراضي صناعة المُعالجات والدوائر الرقمية ورحلة السيليكون من الرمال إلى التكنولوجيا



Bookmark and Share

صناعة المُعالجات والدوائر الرقمية ورحلة السيليكون من الرمال إلى التكنولوجيا

نقره لعرض الصورة في صفحة مستقلة


هل تساءلت يوماً كيف يتم تصنيع المعالجات أو الدوائر المتكاملة أو ما يُعرف بالـ IC ؟!!
هل أمسكت من قبل بدائرة الكترونية وفكرت ملياً في الرحلة التي مرت بها هذه المكونات حتى تصطف معاً بها الشكل؟!!
سنتعرف سوياً في هذا الموضوع على مراحل التصنيع التي تمر بها المعالجات والدوائر الرقمية المتكاملة من البداية الى لحظة خروج المنتج وتغليفه..
والبداية هنا من الرمال..تلك الحبيبات التي تغطي سطح الكرة الأرضية..
وقبل أن تتساءل عن الصلة بين الرمال والمعالجات ، دعني اخبرك أن قوام صناعة الالكترونيات بالكامل يقوم على مادة السيليكون التي يتم استخراجها من الرمال
يمثل السيليكون تقريباً 25% من كتلة الرمال،مما يجعله ثاني أكثر عنصر كيميائي توافرأ بعد الأوكسجين،فالرمال وخاصة رمال الكوارتز تحتوي على نسبة عالية من ثاني أكسيد السيليكون (SiO2) وهي المادة الأساسية في صناعة أشباه الموصلات التي تتكون منها المعالجات..
المرحلة الأولى – قالب السيليكون :

نقره لعرض الصورة في صفحة مستقلة


أولى مراحل التصنيع تبدأ بتجهيز قالب/سبيكة من السيليكون المذاب. ويتم في هذه المرحلة تنقية السيليكون عبر خطوات عديدة للوصول الى مستوى النقاء المطلوب لصناعة أشباه الموصلات (مثل:الترانزستور) وذلك بالوصول لما يسمى “سيليكون الدرجة الالكترونية” وهو عبارة عن سيليكون بدرجة نقاوة عالية تبلغ 99.9999% وهذا يعني أن كل مليار ذرة من السيليكون قد تحتوي على ذرة واحدة من مادة أخرى غريبة أو ما يُعرف “بالشوائب”.ويبلغ قُطر هذا القالب 30سم ووزنه 100 كيلوجرام.

نقره لعرض الصورة في صفحة مستقلة


بعد إستخراج القالب السيليكوني يتم تقطيعه الى شرائح تسمى “الرقائق Wafers” ويتم صقلها حتى تصبح ملساء ناعمة كالمرآة:

نقره لعرض الصورة في صفحة مستقلة

المرحلة الثانية – التصوير والحفر:

بعد تقطيع الرقاقات يتم التعامل مع كل رقاقة على حدة وذلك بتغطيتها بطبقة من سائل أزرق عبارة عن مادة حساسة للضوء تشبه تلك المادة التي كانت توضع على شريط الفيلم في الكاميرات الفوتوغرافية القديمة
يتم بعد ذلك تعريض الرقاقة للأشعة فوق البنفسجية لطباعة التصميم الالكتروني عليها بحجم مصغر جداً مما يتيح طباعة المئات من دوائر المعالجات على الرقاقة الواحدة
تم الآن طباعة المئات من الدوائر كما ذكرنا على هذه الرقاقة،دعونا الآن نقترب أكثر من إحدى هذه الدوائر منفصلة ونرى ماهي الخطوات التي سيتم إجراؤها عليها فهي الآن تُعد بمثابة معالجً صغيرً لم ينضج بعد
المستوى الذي سننتقل اليه الآن هو ما يطلق عليه “مستوى الترانزستور” وهو ما يعني أننا سنتعامل مع أبعاد تتراوح بين 50-200 نانومتر (النانومتر:واحد على مليار من المتر)
والترانزستور لمن لا يعلم هو مفتاح الكتروني وظيفته التحكم في تدفق التيار في المعالج:

نقره لعرض الصورة في صفحة مستقلة

كما ذكرنا سابقاً فقد تمت اضافة المادة المقاومة للتصوير (السائل الأزرق)على الرقاقة بهدف طباعة المسارات المطلوبة
كما يبدو من الصورة بالأسفل
الهدف من هذه الطبقة ببساطة هو أننا سنقوم بحفر مسارات على هذه الرقاقة وبالتالي فان هناك مناطق سيتم الحفر بها ومناطق ستبقى كما هي..والحفر هنا لا يعني أننا سنستخدم أداة أو آلة لتنفيذ هذه المهمة..وإنما سيتم ذلك بتعريضها لمواد ستعمل على تآكل المناطق المطلوب عمل مسارات بها
أفترض الآن انك قد استنتجت الهدف من المادة الزرقاء وهي اخفاء المناطق التي لا نرغب بتعريضها لمادة التآكل أي انها تعمل كقناع كما يبدو في الصورة بالأسفل فقد تم إضافة القناع في المرحلة الأولى ثم تعريضها لمادة تعمل على تآكل الرقاقة ثم إزالة المادة الزرقاء بعد انتهاء المهمة المطلوبة ليتبقى لنا الرقاقة بالمسارات المرغوبة
ولتقريب الأمر أكثر لذهنك عزيزي القارئ فإن الأمر برمته أشبه بإمتلاكك لقطعة أرض فضاء كبيرة وترغب بإقامة قرية سياحية عليها فإنك تبدأ في رسم الخطوط والمسارات الخدمية وتخطيط المرافق….الخ ثم التنفيذ والبناء على مراحل وطبقات متتالية:

نقره لعرض الصورة في صفحة مستقلة

المرحلة الثالثة – وضع الأيونات :

في هذه المرحلة يتم بدأ البناء الحقيقي ووضع الأيونات وذلك بنفس طريقة التصوير السابقة مع اختلاف هذه المرة أننا لن نحفر مسارات وإنما سنرسم مسارات جديدة بالأيونات لتعمل كخطوط توصيل للتيار الكهربائي،لذا سنقوم باضافة المادة الزرقاء مرة أخرى وتعريضها للأشعة فوق البنفسجية لرسم المسارات الجديدة ثم قذفها بالأيونات التي ستأخذ الشكل الجديد للمسارات،وتصل سرعة قذف هذه الأيونات الى أكثر من 300 ألف كيلومتر بالساعة
بعد انتهاء هذه الخطوة يتم إزالة المادة الزرقاء مرة أخرى ليتضح شكل المسارات الجديدة:

نقره لعرض الصورة في صفحة مستقلة

المرحلة الرابعة – الطلاء المعدني بالكهرباء:

في هذه المرحلة يتم إكمال تجهيز الترانزستور بوضع أيونات من النحاس على سطحه وذلك بطريقة تعرف بطريقة الطلاء الكهربي.
لتستقر أيونات النحاس على سطح الترانزستور كما يتضح في الصورة بالأسفل:

نقره لعرض الصورة في صفحة مستقلة

يتم بعد ذلك انشاء طبقات ومسارات معدنية للتوصيل والربط بين الترانزستورات المختلفة (الأمر أشبه ببناء متعدد الطوابق) ، ويتحدد شكل هذه الطبقات والمسارات تبعاً للتصميم الذي يضعه فريق التصميم والهندسة المسؤول بالشركة (مثل شركة Intel أو AMD)
ويصل أحيانا عدد هذه الطبقات الى 20 طبقة،لاحظ هنا اننا مازلنا نتعامل في مستوى الترانزستور أي أن كل هذه الأعمال والانشاءات تتم في أبعاد لا تتجاوز الـ200 نانومتر (أي أن السنتيمتر الواحد بإمكانه أن يحتوي على أكثر من 50 الف منها)

نقره لعرض الصورة في صفحة مستقلة

تتألف وحدة المعالجة للحاسب من ملايين الترنزستورات كالتي تابعنا معا مراحل انشاء واحد منها،ويتم الربط بين هذه الترانزستورات بنظام الطبقات كما شاهدنا في الخطوة السابقة وعن طريق هذا الربط تنشأ البوابات المنطقية والتي تنفذ عمليات المعالجة التي يقوم بها الحاسب بداية من العمليات البسيطة مثل الجمع والضرب وصولاً الى عمليات أكثر تعقيداً بدرجات متفاوتة.
المرحلة الخامسة – مرحلة الاختبار الأولي والتقطيع:

في هذه المرحلة تتعرض الرقاقة الصغيرة (ملايين الترانزستورات التي تم تجميعها معاً) للاختبار الأول للكفاءة وذلك بتعريضها لتغذية ومراقبة الاستجابة منها ثم مقارنتها بنتائج معدة مسبقاً
يتم بعد ذلك تقطيع الرقاقة الكبيرة والتي تم كل هذا العمل عليها منذ البداية واحتوت على مئات المعالجات المكررة ، يتم تقطيعها لفصل كل معالج على حدة ثم التقاط المعالجات التي اجتازت الاختبار الأول للكفاءة بواسطة ذراع آلية دقيقة تمهيداً للخطوة التالية وهي التغليف:

نقره لعرض الصورة في صفحة مستقلة

المرحلة السادسة – التغليف :

في هذه المرحلة يتم تغليف الشريحة الالكترونية بالغلاف الذي يعطي المعالج المظهر الذي أعتدنا رؤيته به ، الجزء السفلي من هذا الغلاف يحتوي على الوصلات الكهربائية ونقاط التوصيل مع الحاسب وهي تلك النقاط ذات اللون الذهبي في قاعدة المعالج،أما الجزء العلوي من الغلاف وهو معدني فيمثل واجهة الفقد الحراري والتي يتم عن طريقها تصريف الحرارة الناتجة عن مرور التيار أثناء المعالجة ويتم هذا الفقد بوضع وحدة تبريد (مروحة مع معجون حراري):

نقره لعرض الصورة في صفحة مستقلة

المرحلة الأخيرة – الاختبار الجماعي والتعبئة :

في هذه المرحلة يتم تعريض المعالجات للإختبار النهائي والتأكد من مواصفاتها الفنية والخصائص الأساسية مثل معدل الفقد الحراري والتردد الأقصى للمعالج
بعد اختبار المواصفات الفنية يتم تجميعها معا في أدراج مجهزة خصيصاً لاحتوائها ومن ثم تغليفها تغليفاً تجارياً للتوزيع في الأسواق ومنافذ البيع
جدير بالذكر أن هذا المعالج الموضح بالصورة والذي تابعنا خطوات انتاجه هو المعالج الذي يحمل الاسم التجاري (Intel Core i7) وهو من أكثر المنتجات تعقيداً على وجه الأرض ويتطلب تصنيعه مئات الخطوات في أكثر بيئة نظافة ونقاوة في العالم (أنقى مئة مرة من غرفة العمليات المعقمة):

نقره لعرض الصورة في صفحة مستقلة

أترككم مع هذا الفيديو الشيق جداً من شركة Lexar والذي يوضح الخطوات الفعلية للتصنيع من قلب مصانعهم:




 
 توقيع : ريان العطياني

اللهم إني أعوذ بك من زوال نعمتك ، وتحول عافيتك ، وفجأة نقمتك ، وجميع سخطك
اللهم إني أعوذ بك من جار السوء في الدار المقامة ، فإن جار البادية يتحول
اللهم إني أسألك علماً نافعاً ورزقاً طيباً متقبلاً


رد مع اقتباس
قديم 2014-01-27, 11:37 PM   #2 (المشاركة)
جواد الشيخ
«۩۞۩ عضو مشارك ۩۞۩»


الصورة الرمزية جواد الشيخ
جواد الشيخ غير متواجد حالياً

بيانات اضافيه [ + ]
 رقم العضوية : 3490
 تاريخ التسجيل :  Jun 2013
 أخر زيارة : 2014-04-21 (06:52 PM)
 المشاركات : 91 [ + ]
 التقييم :  50
لوني المفضل : Cadetblue
windows_98_nt_2000firefox
افتراضي




جزاكم الله الفردوس إن شاء الله
ودمتم بحفظ الله ورعايته




 

رد مع اقتباس
قديم 2014-01-30, 05:50 PM   #3 (المشاركة)
جارالله الروقي
«۩۞۩ عضو مشارك ۩۞۩»


الصورة الرمزية جارالله الروقي
جارالله الروقي غير متواجد حالياً

بيانات اضافيه [ + ]
 رقم العضوية : 3546
 تاريخ التسجيل :  Jun 2013
 أخر زيارة : 2014-04-17 (06:27 PM)
 المشاركات : 117 [ + ]
 التقييم :  50
لوني المفضل : Cadetblue
windows_98_nt_2000firefox
افتراضي




بارك الله فيك وشكرا للموضوع القيم



 

رد مع اقتباس
قديم 2014-01-31, 03:18 PM   #4 (المشاركة)
سلمى المقاطي
«۩۞۩ عضو فعال ۩۞۩»


الصورة الرمزية سلمى المقاطي
سلمى المقاطي غير متواجد حالياً

بيانات اضافيه [ + ]
 رقم العضوية : 3707
 تاريخ التسجيل :  Jun 2013
 أخر زيارة : 2014-04-25 (12:21 PM)
 المشاركات : 160 [ + ]
 التقييم :  50
لوني المفضل : Cadetblue
windows_98_nt_2000ie
افتراضي




نقره لعرض الصورة في صفحة مستقلة



 

رد مع اقتباس
قديم 2014-02-05, 06:13 PM   #5 (المشاركة)
رجاء الجحدلي
«۩۞۩ عضو مشارك ۩۞۩»


الصورة الرمزية رجاء الجحدلي
رجاء الجحدلي غير متواجد حالياً

بيانات اضافيه [ + ]
 رقم العضوية : 3675
 تاريخ التسجيل :  Jun 2013
 أخر زيارة : 2014-02-05 (06:17 PM)
 المشاركات : 74 [ + ]
 التقييم :  50
لوني المفضل : Cadetblue
windows_98_nt_2000firefox
افتراضي




نقره لعرض الصورة في صفحة مستقلة



 

رد مع اقتباس
قديم 2014-02-09, 07:39 PM   #6 (المشاركة)
نهاد الشيخ
«۩۞۩ عضو مشارك ۩۞۩»


الصورة الرمزية نهاد الشيخ
نهاد الشيخ غير متواجد حالياً

بيانات اضافيه [ + ]
 رقم العضوية : 3649
 تاريخ التسجيل :  Jun 2013
 أخر زيارة : 2015-05-08 (01:28 AM)
 المشاركات : 152 [ + ]
 التقييم :  50
لوني المفضل : Cadetblue
windows_98_nt_2000safari
افتراضي




مشاركة رائعة راق لي كثيرا و لا حرمنا الله من إبداعكم
سلمتم وسلمت مواضيعكم الراقية
بوركت جهودكم المميزة

وجزآكم الله خيرا ودمتم بحفظ الله ورعايته





 

رد مع اقتباس
قديم 2014-04-03, 05:45 PM   #7 (المشاركة)
عويد الهاجري
«۩۞۩ عضو فعال ۩۞۩»


الصورة الرمزية عويد الهاجري
عويد الهاجري غير متواجد حالياً

بيانات اضافيه [ + ]
 رقم العضوية : 3508
 تاريخ التسجيل :  Jun 2013
 أخر زيارة : 2014-04-24 (07:39 PM)
 المشاركات : 210 [ + ]
 التقييم :  50
لوني المفضل : Cadetblue
windows_98_nt_2000safari
افتراضي




افادنا الله بعلمكـ وانار دربكـ
وتقبلوا مروري



 

رد مع اقتباس
 
إضافة رد
أدوات الموضوع

تعليمات المشاركة
لا تستطيع إضافة مواضيع جديدة
لا تستطيع الرد على المواضيع
لا تستطيع إرفاق ملفات
لا تستطيع تعديل مشاركاتك

BB code is متاحة
كود [IMG] متاحة
كود HTML معطلة
Trackbacks are معطلة
Pingbacks are معطلة
Refbacks are معطلة


المواضيع المتشابهه
الموضوع كاتب الموضوع المنتدى مشاركات آخر مشاركة
الفجوة الرقمية digital divide زاوية الدائرة العلوم التطبيقية - العلوم البحتة 5 2018-05-18 05:21 PM
الكاميرا الرقمية digital camera زاوية الدائرة العلوم التطبيقية - العلوم البحتة 5 2018-05-11 05:11 PM
استمدي جمالك من الرمال زهرة الاندلس ملتقى الاسرة 5 2016-08-06 06:47 PM
ارقام هواتف الوزارات والدوائر الحكومية والمؤسسات العامة بمكه المكرمه المركز الاعلامي محافظة الجموم 20 2015-08-29 10:46 AM
ستونمان ورحلة الوصول إلى القمة Mechanical sports الأخبار المحلية والعربية والعالمية 0 2012-11-20 01:01 AM





1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100 101 102 103 104 105 106 107 108 109 110 111 112 113 114 115 116 117 118 119 120 121 122 123 124 125 126 127 128 129 130 131 132 133 134 135 136 137 138 139 140 141 142 143 144 145 146 147 148 149 150 151 152 153 154 155 156 157 158 159 160 161 162 163 164 165 166 167 168 169 170 171 172 173 174 175 176 177 178 179 180 181 182 183 184 185 186 187 188 189 190 191 192 193 194 195 196 197 198 199 200 201 202 203 204 205 206 207 208 209 210 211 212 213 214 215 216 217 218 219 220 221 222 223 224 225 226 227 228 229 230 231 232 233 234 235 236 237 238 239 240 241 242 243 244 245 246 247 248 249 250 251 252 253 254 255 256 257 258 259 260 261 262 263 264 265 266 267 268 269 270 271 272 273 274 275 276 277 278 279 280 281 282