Chi l'ha detto che un guasto non possa essere gradevole al punto da diventare una vera e propria opera d'arte?
E' quello che deve aver pensato Djemel Lellouchi, ingegnere della Nova MEMS, un'azienda francese di componenti micro-elettro-meccanici vincitore del concorso Art of Failure Analysis, letteralmente l'Arte dell'Analisi dei Guasti . Per la serie "sbagliando si impara" quando i componenti elettronici si guastano, magari perché di nuova progettazione e quindi ancora acerbi, essi vengono sottoposti ad una vera e propria autopsia in miniatura. Tramite microscopi, raggi X e speciali trattamenti fisico-chimici si analizzano i componenti per scoprire il perché del guasto.
Durante una di queste autopsie su uno switch ottico (rozzamente, un interruttore che scatta se illuminato o meno) Lellouchi ha trovato questo "uovo di dinosauro" che gli ha fatto vincere il concorso per il ... miglior fallimento 2009.
A seguire altre 9 stranezze microscopiche presentate nello stesso concorso. Seguendo la filosofia "rendi questo blog comprensibile persino a tua madre" sacrificherò la precisione in funzione dell'essenza, quindi gli esperti in elettronica e fisica dello stato solido non rabbrividiscano per la semplificazione che adotterò nelle didascalie.
Questo "fiore" è un grumo composto in parte di zolfo, elemento chimico presente nel celebre e corrosivo acido solforico. Un chip è composto da vari strati di diverso materiale, un po' come un panino di McDonalds, che devono avere uno spessore ben preciso. Quando se ne mette troppo o bisogna fare un po' di pulizia superficiale, si usano degli acidi che sciolgono in parte il materiale.
Queste "radici" sono in realtà delle crepe all'interno di uno strato di arseniuro di gallio, materiale usato per celle solari, sensori ad infrarossi e chip ad alta velocità. Affinché un chip funzioni correttamente è necessario che il materiale con cui viene realizzato sia un cristallo perfetto, senza difetti come buchi o crepe. Tuttavia la perfezione non esiste, i difetti son sempre presenti (anzi, in alcuni casi sono necessari) e possono avere la simpatica tendenza a propagarsi come una crepa che avanza col tempo in una parete.
Non è la coda di un serpente, bensì un minuscolo ago di tungsteno, lo stesso materiale di cui è fatto il filo delle lampadine che diventa incandescente. Nella foto quello che è successo ad una micro-sonda che ha inavvertitamente colpito la superficie del chip arricciandosi.
Mi ha ricordato un po' la faccia di Gesù "apparsa" su un bastoncino di pesce. Questo volto minaccioso è il risultato dell'impatto di un oggetto su una superficie d'oro. Il prezioso metallo si lascia attraversare molto bene dalla corrente e viene usato per realizzare minuscoli fili all'interno dei chip. Dato il crescente numero di rifiuti elettronici (vecchi pc in primis) si sta pensando di recuperare questi metalli preziosi anche se resta da valutare la convenienza economica.
Cosa fate prima di incollare un adesivo ad una superficie? Esatto, la pulite per migliorare l'aderenza. Nei chip avviene la stessa cosa. Affinché i vari materiali si incollino bene a vicenda è necessario pulirne le superfici e questo può essere fatto anche con della semplice acqua a patto che sia purissima. In caso contrario la presenza di contaminazioni può causare queste "foreste".
I due materiali incollati sono alluminio, metallo usato per collegare diverse zone del chip, e nitruro di silicio, un materiale isolante composto da silicio ed azoto.
Quella che sembra un'anatra che "contempla il futuro dell'industria dei semiconduttori", come detto dal suo scopritore, è in realtà un grumo di piombo.
No, non è la tigre dai denti a sciabola de L'Era Glaciale. Le "zanne" servono per collegare diversi strati di un chip e consentire il passaggio della corrente, un po' come le scale di un palazzo consentono alle persone di spostarsi tra i diversi piani. La presenza della scala ci consente di farci un'idea delle dimensioni in gioco. La "zanna" è larga 20μm ossia 20 milionesimi di metro, 5 volte più sottile di un capello. Se sembra già un'inezia, basti pensare che in alcuni casi 20μm sono un'enormità in microelettronica. A volte si impiegano strati di materiale spessi 0.01μm, ossia 10.000 volte più sottili di un capello.
Non so voi, ma io ho pensato immediatamente ad un intestino umano. In realtà è una termografia, ovvero un'analisi che ci dice quanto è alta la temperatura del chip in varie zone in modo da capire dove si accumula il calore con conseguente rischio di bruciatura.
belloo
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