يضع الارتفاع المفاجئ في الطلب على السلع الرقمية بعد جائحة كورونا، والتقنيات المحسّنة، وتعافي الاقتصاد، الكثير من الضغط على أشباه الموصلات.
ملايين الأجهزة الرقمية التي نستخدمها، من الهواتف الذكية إلى السيارات الكهربائية، وأجهزة الكمبيوتر والروبوتات، تعمل فقط بفضل الرقائق المعقدة المبنية على أشباه الموصلات.وفقًا لبعض التقديرات، يتكون ما يصل إلى 22.5٪ من الناتج المحلي الإجمالي العالمي، من خلال الاقتصاد الرقمي العالمي.
1.04 تريليون وحدة أشباه موصلات تم شحنها في 2020، وأكثر من نصف تريليون دولار حجم السوق لصناعة أشباه الموصلات خلال نفس العام
يحتوي جهاز أشباه الموصلات على دوائر أصغر مكونة من ملايين الترانزستورات، وكلها معبأة في بضعة ملليمترات من السيليكون (أشباه الموصلات)، تسمح بإجراء عمليات حسابية معقدة ما يجعلها حيوية للإلكترونيات الحديثة.
وتحتل أشباه الموصلات المرتبة الرابعة، بين أكثر المنتجات تداولًا في العالم بعد النفط الخام وأجزاء السيارات والنفط المكرر.
الهواتف الذكية الحديثة مثلا تستخدم أجهزة أشباه الموصلات، مع العديد من الدوائر المتكاملة الأصغر لإجراء وظائف مختلفة، مثل وحدة المعالجة المركزية للهاتف، ووحدة معالجة الرسومات، والمعالجة العصبية، ومعالجة الصور.
على مستوى صناعة السيارات، تعتبر أشباه الموصلات حيوية جدا للمركبات، إذ تحتوي السيارات على ما يصل إلى 1400 من أشباه الموصلات، والتي تتحكم في كل شيء، من الوسائد الهوائية إلى المحرك.
إذن كيف تشق هذه الأجهزة المعقدة طريقها، وتتحول من معادلات نظرية إلى أجهزة حديثة تصل إليك؟
يحدث هذا خلال سلسلة إمداد متكاملة لأشباه الموصلات، تضم آلاف الشركات وملايين الأشخاص ومليارات الدولارات، يمكن تقسيم السلسلة إلى مراحل تحدث في جميع أنحاء العالم، وتعرف باسم نموذج المسبك:
التصميم
يتم إنشاء تصميمات شرائح أشباه الموصلات للاستخدام العام أو المحدد للجهاز.
التصنيع (الواجهة الأمامية)
تتم معالجة رقائق السيليكون من خلال سلسلة واسعة من خطوات التصنيع، ثم يتم تقطيعها إلى شرائح متعددة (تسمى أيضًا قوالب أو أجهزة).
التصنيع (النهاية الخلفية)
يتم وضع الرقائق في طبقات، وتجميعها في عبوات يمكن تركيبها على لوحات الدوائر، ثم يتم اختبار الرقائق المعبأة تحت ظروف كهربائية ودرجات حرارة مختلفة.
تكامل المنتج النهائي
يتم دمج الرقائق بواسطة الشركات المصنعة للإلكترونيات والمعدات، لإنشاء منتجات نهائية للمستهلكين.
الاستهلاك
يتم شحن المنتجات النهائية إلى الشركات وتجار التجزئة والمستهلكين في جميع أنحاء العالم.
تستغرق العملية برمتها، من بدء التصميم والإنتاج إلى تكامل المنتج النهائي، شهورًا.
عناصر نادرة ونفيسة.. ما المعادن المستخدمة في صناعة الهواتف الذكية؟
