चिप्स, अर्धचालकों और एकीकृत परिपथों के बीच अंतर को समझना

कई लोग चिप्स, सेमीकंडक्टर और इंटीग्रेटेड सर्किट को एक ही शब्द में मिला देते हैं। हर शब्द का मतलब उपकरणों में तकनीक के काम करने के तरीके का एक अलग पहलू होता है। उदाहरण के लिए, जब आप स्मार्टफोन इस्तेमाल करते हैं, तो आप इन हिस्सों का इस्तेमाल रोज़ाना करते हैं। चिप्स बनाम सेमीकंडक्टर बनाम इंटीग्रेटेड सर्किट वाक्यांश दर्शाता है कि ये शब्द कैसे संबंधित हैं, लेकिन अलग भी हैं। चिप्स बनाम सेमीकंडक्टर बनाम इंटीग्रेटेड सर्किट, इलेक्ट्रॉनिक्स में हर एक के खास काम की ओर इशारा करता है।

चाबी छीन लेना

• अर्धचालक सिलिकॉन जैसे विशेष पदार्थ होते हैं। ये बिजली को नियंत्रित करने में मदद करते हैं। ये सभी इलेक्ट्रॉनिक उपकरणों का आधार होते हैं।

• चिप्स अर्धचालक वेफर्स से काटे गए छोटे टुकड़े होते हैं। ये एकीकृत परिपथों को धारण करते हैं। ये परिपथ उपकरणों को कई काम करने में मदद करते हैं।

• एकीकृत सर्किट चिप्स पर बने छोटे सिस्टम होते हैं। ये कई हिस्सों को एक साथ जोड़ते हैं। इससे उपकरण छोटे, तेज़ और मज़बूत बनते हैं।

• यह प्रक्रिया अर्धचालकों से शुरू होती है। फिर, वेफ़र बनाए जाते हैं। इसके बाद, एकीकृत परिपथ बनाए जाते हैं। अंत में, चिप्स काट दिए जाते हैं.

• चिप्स, अर्धचालक और एकीकृत सर्किट एक साथ मिलकर काम करते हैं। ये फ़ोन, कंप्यूटर और कारों जैसी चीज़ों को ऊर्जा प्रदान करते हैं।

चिप्स बनाम अर्धचालक बनाम एकीकृत परिपथ

चिप्स

चिप्स छोटे टुकड़े होते हैं जिनके अंदर इलेक्ट्रॉनिक सर्किट होते हैं। लोग इन्हें माइक्रोचिप्स भी कहते हैं। ये चिप्स फ़ोन, कंप्यूटर और कार जैसी चीज़ों में पाए जाते हैं। प्रत्येक चिप कई काम कर सकती है, जैसे डेटा को संभालना या जानकारी सहेजना। इंजीनियर अलग-अलग कामों के लिए चिप्स बनाते हैं। कुछ चिप्स किसी उपकरण को चलाने में मदद करती हैं, और कुछ मेमोरी या तस्वीरों के लिए। इलेक्ट्रॉनिक्स में, चिप्स बनाम सेमीकंडक्टर बनाम इंटीग्रेटेड सर्किट महत्वपूर्ण है क्योंकि चिप्स ही उपकरणों में इस्तेमाल होते हैं। चिप्स में लाखों छोटे-छोटे हिस्से होते हैं जो मिलकर तकनीक को चलाते हैं।

नोट: चिप्स का इस्तेमाल हर जगह होता है। ये वॉशिंग मशीन और गेम कंसोल जैसी चीज़ों को चलाने में मदद करते हैं।

अर्धचालक

अर्धचालक विशेष पदार्थ होते हैं जो कुछ मामलों में विद्युत प्रवाह को सक्षम बनाते हैं। सिलिकॉन सबसे अधिक इस्तेमाल किया जाने वाला अर्धचालक है। ये पदार्थ आज अधिकांश इलेक्ट्रॉनिक्स का आधार हैं। अर्धचालकों के बिना, चिप्स और एकीकृत परिपथ नहीं बन पाते। अर्धचालकों में विशेष विशेषताएँ होती हैं जो इंजीनियरों को विद्युत को नियंत्रित करने में सक्षम बनाती हैं। इससे उन्हें कठोर परिपथ बनाने में मदद मिलती है। चिप्स बनाम अर्धचालक बनाम एकीकृत परिपथ में, अर्धचालक पहले स्थान पर आते हैं। ये अन्य सभी इलेक्ट्रॉनिक पुर्जों का आधार हैं।

सामग्री	इलेक्ट्रॉनिक्स में उपयोग
सिलिकॉन	सबसे आम आधार
जर्मेनियम	कुछ डायोड में प्रयुक्त
गैलियम आर्सेनाइड	उच्च गति वाले उपकरण

एकीकृत सर्किट

एकीकृत सर्किट, या आईसी, एक चिप पर कई भागों वाले छोटे सिस्टम होते हैं। ये भाग ट्रांजिस्टर, रेसिस्टर्स और कैपेसिटर जैसी चीज़ें हैं। इंटीग्रेटेड सर्किट कई काम कर सकते हैं, जैसे सिग्नल को ज़्यादा मज़बूत बनाना या जानकारी को संभालना। इंटीग्रेटेड सर्किट के आविष्कार ने इलेक्ट्रॉनिक्स को काफ़ी बदल दिया। आईसी ने उपकरणों को छोटा और मज़बूत बनाया। चिप्स बनाम सेमीकंडक्टर बनाम इंटीग्रेटेड सर्किट में, इंटीग्रेटेड सर्किट सेमीकंडक्टर्स का उपयोग करके चिप्स पर बने हार्ड सर्किट होते हैं। आजकल ज़्यादातर इलेक्ट्रॉनिक्स आईसी का इस्तेमाल करते हैं क्योंकि ये जगह और बिजली बचाते हैं। इंजीनियर जब कंप्यूटर, फ़ोन वगैरह के दिमाग की बात करते हैं तो आईसी कहते हैं। कुछ उपकरण अलग-अलग काम करने के लिए एक से ज़्यादा आईसी का इस्तेमाल करते हैं।

सुझाव: एकीकृत सर्किट को कभी-कभी माइक्रोचिप्स कहा जाता है, लेकिन हर चिप आईसी नहीं होती।

मतभेद और रिश्ते

भौतिक बनाम कार्यात्मक

भौतिक अंतर दर्शाते हैं कि चिप्स, अर्धचालक और एकीकृत परिपथ एक समान नहीं हैं। अर्धचालक सिलिकॉन जैसे पदार्थ होते हैं। लोग इन्हें वेफ़र्स नामक पतले टुकड़ों में बनाते हैं। वेफ़र्स इलेक्ट्रॉनिक पुर्जों के निर्माण का आधार होते हैं। चिप्स, वेफ़र्स से काटे गए छोटे टुकड़े होते हैं। प्रत्येक चिप में कई छोटे-छोटे पुर्जे होते हैं जो एक साथ काम करते हैं। एकीकृत परिपथ चिप्स पर बने होते हैं। इनमें कई ट्रांजिस्टर और अन्य पुर्जे होते हैं। ये पुर्जे चिप को अपना काम करने में मदद करते हैं।

कार्यक्षमता का अर्थ है कि प्रत्येक भाग क्या कार्य करता है। अर्धचालक विद्युत को नियंत्रित करने में मदद करते हैं। चिप्स इसका उपयोग उपकरणों में कार्य करने के लिए करते हैं। एकीकृत परिपथ कई भागों को एक साथ जोड़कर अधिक शक्ति प्रदान करते हैं। इससे इंजीनियर छोटे और मज़बूत उपकरण बना सकते हैं। उदाहरण के लिए, फ़ोन में एक चिप मेमोरी को संभाल सकती है। दूसरी चिप चित्रों को प्रबंधित कर सकती है। एक चिप क्या कार्य करती है यह उसके अंदर लगे एकीकृत परिपथ पर निर्भर करता है।

नोट: चिप्स बनाने की शुरुआत अर्धचालकों से होती है। इसका अंत एकीकृत परिपथों से होता है जो उपकरणों को उनके विशेष कार्य प्रदान करते हैं।

सामग्री बनाम उपकरण

अर्धचालक मूल पदार्थ हैं। ये सिलिकॉन जैसी चीज़ों से बनते हैं। इंजीनियर इन्हें पतले वेफ़र्स में विकसित करते हैं। वेफ़र्स को उपकरणों में बदलने में कई चरण लगते हैं। चिप्स, वेफ़र्स से बने तैयार उपकरण होते हैं। प्रत्येक चिप एक छोटा कंप्यूटर या मेमोरी पार्ट हो सकता है। इंटीग्रेटेड सर्किट, चिप्स पर लगाए गए डिज़ाइन होते हैं। चिप को चलाने के लिए ट्रांजिस्टर और अन्य पुर्जों का उपयोग किया जाता है।

अवधि	यह क्या है	इलेक्ट्रॉनिक्स में भूमिका
अर्धचालक	सामग्री	सभी उपकरणों के लिए आधार
वेफर्स	पतली फाँक	चिप्स बनाने के लिए उपयोग किया जाता है
चिप्स	युक्ति	एकीकृत सर्किट रखता है
एकीकृत सर्किट	सर्किट डिज़ाइन	चिप्स को कार्यक्षमता प्रदान करता है

किसी उपकरण का निर्माण अर्धचालकों से शुरू होता है। इसके बाद, इंजीनियर वेफ़र्स बनाते हैं। फिर वेफ़र्स पर एकीकृत परिपथ बनाते हैं। अंत में, वेफ़र्स को चिप्स में काटते हैं। प्रत्येक चरण अंतिम उत्पाद में और अधिक शक्ति जोड़ता है।

वे कैसे जुड़ते हैं

चिप्स, अर्धचालक और एकीकृत परिपथ कई चरणों में जुड़े होते हैं। सबसे पहले, इंजीनियर अर्धचालकों का उपयोग करके वेफ़र्स बनाते हैं। फिर वे फ़ोटोलिथोग्राफी का उपयोग करके वेफ़र्स पर एकीकृत परिपथ बनाते हैं। इन परिपथों में कई ट्रांजिस्टर होते हैं। ट्रांजिस्टर सिग्नल को नियंत्रित करने और डेटा संग्रहीत करने में मदद करते हैं। परिपथ बनाने के बाद, वे वेफ़र्स को चिप्स में काटते हैं। अब प्रत्येक चिप अंदर मौजूद एकीकृत परिपथों के कारण काम करती है।

• अर्धचालक आधार सामग्री हैं।

• वेफर्स अर्धचालकों से बनाये जाते हैं।

• एकीकृत सर्किट वेफर्स पर बनाए जाते हैं।

• चिप्स वेफर्स से काटे जाते हैं और उनमें एकीकृत सर्किट होते हैं।

इस प्रक्रिया में प्रत्येक चिप को अपना कार्य सौंपा जाता है। ट्रांजिस्टरों की संख्या और एकीकृत परिपथों का डिज़ाइन यह तय करता है कि चिप कितनी अच्छी तरह काम करती है। कंप्यूटर और फ़ोन जैसे उपकरण कई चिप्स का उपयोग करते हैं। प्रत्येक चिप कुछ अलग काम करती है। यह प्रक्रिया सामग्री, डिज़ाइन और उपकरण को एक सिस्टम में जोड़ती है।

सुझाव: इन चरणों को जानने से लोगों को यह समझने में मदद मिलती है कि चिप्स, अर्धचालक और एकीकृत सर्किट इलेक्ट्रॉनिक्स में क्यों महत्वपूर्ण हैं।

अर्धचालक विनिर्माण

सेमीकंडक्टर निर्माण साधारण सामग्रियों को मज़बूत चिप्स में बदल देता है। कच्चे माल से चिप्स बनाने की इस प्रक्रिया में कई चरण होते हैं। हर चरण उन छोटे-छोटे पुर्जों को बनाने में मदद करता है जिनसे इलेक्ट्रॉनिक्स काम करते हैं।

वेफर उत्पादन

वेफर उत्पादन अर्धचालक निर्माण का पहला चरण है। कारखाने चिप्स बनाने के लिए शुद्ध सिलिकॉन का उपयोग करते हैं। कर्मचारी सिलिकॉन को पिघलाकर बड़े सिलेंडर बनाते हैं। वे इन सिलेंडरों को पतले, चपटे वेफर में काटते हैं। इसे वेफर उत्पादन कहते हैं। सिलिकॉन वेफर निर्माण से चिकने वेफर बनते हैं। ये वेफर अगले चरणों का आधार बनते हैं। एक वेफर में कई चिप्स रखे जा सकते हैं।

सुझाव: सिलिकॉन चिप वेफर्स को बहुत साफ़ रखना चाहिए। थोड़ी सी भी धूल चिप बनाने की प्रक्रिया को बर्बाद कर सकती है।

आईसी निर्माण

आईसी निर्माण में वेफर्स पर सूक्ष्म परिपथ लगाए जाते हैं। इस चरण में अर्धचालक निर्माण में विशेष उपकरणों का उपयोग किया जाता है। फोटोलिथोग्राफी में वेफर पर पैटर्न बनाने के लिए एक मास्क के माध्यम से प्रकाश डाला जाता है। आयन प्रत्यारोपण में वेफर को बदलने के लिए अन्य पदार्थों के छोटे-छोटे टुकड़े मिलाए जाते हैं। कारखाने इन चरणों को कई बार दोहराते हैं। प्रत्येक परत चिप में नए पुर्जे जोड़ती है। इस प्रक्रिया में बहुत सावधानी बरतनी चाहिए। एक छोटी सी गलती भी चिप को तोड़ सकती है। आईसी निर्माण, चिप्स बनाने का एक बहुत ही महत्वपूर्ण हिस्सा है।

चिप पैकेजिंग

आईसी निर्माण के बाद, कर्मचारी वेफर्स को छोटे-छोटे टुकड़ों में काटते हैं। प्रत्येक टुकड़ा एक चिप होता है। अगला चरण है चिप पैकेजिंगयह चरण चिप की सुरक्षा करता है और उसे अन्य भागों से जोड़ने में मदद करता है। इनकैप्सुलेशन चिप को एक कठोर आवरण से ढक देता है। तार या उभार चिप को डिवाइस से संपर्क करने में मदद करते हैं। अच्छी पैकेजिंग चिप को गर्मी, धूल और नुकसान से सुरक्षित रखती है। अंतिम चरण में यह जाँच की जाती है कि फ़ैक्टरी से निकलने से पहले प्रत्येक चिप काम कर रही है या नहीं।

स्‍टेप	प्रयुक्त मुख्य प्रक्रिया	उद्देश्य
वेफर उत्पादन	टुकड़े करना, सफाई करना	चिकने वेफर्स बनाएं
आईसी निर्माण	फोटोलिथोग्राफी, आयन आरोपण	सर्किट बनाएँ
चिप पैकेजिंग	एनकैप्सुलेशन, वायरिंग	चिप को सुरक्षित रखें और कनेक्ट करें

सेमीकंडक्टर निर्माण में कई चरण होते हैं और विशेष उपकरणों का उपयोग होता है। आधुनिक उपकरणों के लिए चिप्स बनाने के लिए हर चरण सही होना चाहिए।

अनुप्रयोग और इतिहास

वास्तविक दुनिया में उपयोग

लोग हर दिन सेमीकंडक्टर निर्माण से बनी चीज़ों का इस्तेमाल करते हैं। फ़ोन, लैपटॉप और कार जैसे उपकरणों को इसकी ज़रूरत होती है। वेफर्स से चिप्सये चिप्स हर डिवाइस को खास काम करने में मदद करती हैं। उदाहरण के लिए, एक स्मार्टफोन में कई चिप्स होते हैं। कुछ चिप्स मेमोरी को संभालती हैं, तस्वीरें दिखाती हैं, या इंटरनेट से कनेक्ट करती हैं। हर चिप एक पतले सिलिकॉन वेफर के रूप में शुरू होती है। यह फ़ैक्टरी में एक सावधानीपूर्वक प्रक्रिया से गुज़रती है।

कारखाने चिकित्सा उपकरणों, घरेलू उपकरणों और खिलौनों के लिए भी चिप्स बनाते हैं। इन चिप्स को बनाने में कई चरण लगते हैं। हर चरण में चिप को और भी काम करने होते हैं। इंजीनियर अलग-अलग उपकरणों के लिए चिप्स डिज़ाइन करते हैं। कुछ चिप्स कंप्यूटर को तेज़ चलाने में मदद करते हैं। कुछ तस्वीरें सेव करने या गेम खेलने में मदद करते हैं।

नोट: वेफर्स को चिप्स में बदलने से प्रौद्योगिकी को बेहतर ढंग से काम करने और अधिक कार्य करने में मदद मिलती है।

महत्वपूर्ण मील के पत्थर

सेमीकंडक्टर निर्माण के इतिहास में कई महत्वपूर्ण क्षण हैं। 1947 में, तीन लोगों ने पहला ट्रांजिस्टर बनाया। इसने इलेक्ट्रॉनिक्स के लिए एक नए युग की शुरुआत की। 1950 के दशक में, इंजीनियरों ने कठोर सर्किट बनाने के लिए वेफ़र्स का इस्तेमाल किया। जैक किल्बी और रॉबर्ट नॉयस ने पहला एकीकृत सर्किट बनाया। इसने इलेक्ट्रॉनिक्स बनाने के तरीके को बदल दिया।

समय के साथ, कारखाने चिप्स बनाने में और भी बेहतर होते गए। उन्होंने वेफर्स को पतला और साफ़ बनाना सीखा। इससे चिप्स कम जगह में ज़्यादा काम कर पाए। ज़्यादा लोग इलेक्ट्रॉनिक उपकरणों की चाहत रखने लगे। कंपनियाँ बेहतर चिप्स बनाने और उनमें नए फ़ीचर जोड़ने के लिए तेज़ी से काम कर रही थीं। आज, कारखाने वेफर्स पर छोटे-छोटे पुर्जे लगाने के लिए स्मार्ट मशीनों का इस्तेमाल करते हैं। इससे तकनीक तेज़ होती है और ज़्यादा काम कर पाती है।

साल	मील का पत्थर	विनिर्माण पर प्रभाव
1947	पहला ट्रांजिस्टर	आधुनिक इलेक्ट्रॉनिक्स की शुरुआत
1958	पहला एकीकृत सर्किट	उपकरणों में अधिक कार्यक्षमता
1970s	स्वचालित विनिर्माण	तेज़, अधिक विश्वसनीय वेफ़र्स
बस आज	उन्नत प्रक्रिया	उच्च-प्रदर्शन वाले इलेक्ट्रॉनिक उपकरण

इलेक्ट्रॉनिक्स में चिप्स, सेमीकंडक्टर और इंटीग्रेटेड सर्किट, सभी का अपना-अपना काम है। सेमीकंडक्टर ही वह मुख्य पदार्थ है जिससे हर चीज़ शुरू होती है। इंटीग्रेटेड सर्किट चिप्स को ज़्यादा काम करने और बेहतर ढंग से काम करने में मदद करते हैं। ये पुर्जे उपकरणों के काम करने के तरीके को बदल देते हैं, आसान कामों से लेकर मुश्किल कामों तक। कारखाने इन पुर्जों को एक साथ जोड़ते हैं ताकि हर चिप सही तरीके से काम करे। लोग अपने जीवन में हर दिन इस तकनीक का इस्तेमाल करते हैं। जैसे-जैसे कारखाने बेहतर होते जाएँगे, उपकरण और भी ज़्यादा काम करेंगे और भविष्य में ज़्यादा स्मार्ट और मज़बूत बनेंगे।

सामान्य प्रश्न

चिप और एकीकृत सर्किट के बीच मुख्य अंतर क्या है?

चिप एक छोटा सा टुकड़ा होता है जो सर्किट को जोड़े रखता है। एक एकीकृत सर्किट, चिप पर बने छोटे-छोटे हिस्सों का समूह होता है। इन हिस्सों में ट्रांजिस्टर जैसी चीज़ें शामिल होती हैं। हर चिप के अंदर एक या एक से ज़्यादा एकीकृत सर्किट हो सकते हैं।

अधिकांश चिप्स में आधार सामग्री के रूप में सिलिकॉन का उपयोग क्यों किया जाता है?

सिलिकॉन बिजली को नियंत्रित करने में अच्छा है। यह सस्ता भी है और आसानी से उपलब्ध भी है। कारखाने सिलिकॉन को बहुत शुद्ध बना सकते हैं। इससे चिप्स अच्छी तरह काम करते हैं और लंबे समय तक चलते हैं।

क्या एक डिवाइस में एक से अधिक चिप हो सकती हैं?

हाँ। फ़ोन और कंप्यूटर जैसे उपकरण कई चिप्स का इस्तेमाल करते हैं। हर चिप उपकरण में एक खास काम करती है। उदाहरण के लिए, एक चिप एक अन्य चिप चित्रों या ध्वनि को संभालती है।

क्या सभी अर्धचालकों का उपयोग चिप्स बनाने में किया जाता है?

नहीं। हर अर्धचालक चिप नहीं बनता। कुछ अर्धचालकों का इस्तेमाल दूसरे हिस्सों, जैसे डायोड या सेंसर, के लिए किया जाता है। ज़्यादातर चिप्स में सिलिकॉन का इस्तेमाल होता है, लेकिन कुछ में खास कामों के लिए दूसरे अर्धचालकों का इस्तेमाल होता है।

एकीकृत सर्किट उपकरणों को छोटा बनाने में किस प्रकार मदद करते हैं?

एकीकृत परिपथ कई भागों को एक चिप पर एक साथ रखते हैं। इससे जगह बचती है और अलग-अलग टुकड़ों की ज़रूरत कम होती है। उपकरण छोटे, हल्के और कम बिजली की खपत वाले हो जाते हैं।