L’elettronica miniaturizzata

L’elettronica miniaturizzata

Cosa si intende quanto si parla di miniaturizzazione nell’elettronica?
La miniaturizzazione è un processo di industria iniziato alcuni decenni fa e che ha consentito all’elettronica di entrare in ogni aspetto nella nostra quotidianità. Prima che si diffondesse nella società e nel mercato, l’elettronica miniaturizzata giocava un ruolo chiave già nella sfera militare ed industriale.

In seguito, il grande pubblico è venuto a contatto con una serie di manufatti che hanno rivoluzionato alcune aree fondamentali dell’esperienza umana come l’esplorazione dello spazio, la comunicazione e, infine, l’elaborazione dei dati.

Telefoni e ricevitori televisivi sono solo i due esempi più manifesti di una lunga serie di trasformazioni che hanno reso i nostri dispositivi più trasportabili e più flessibili. Si può affermare che la nostra interazione con il mondo passi imprescindibilmente dall’esperienza d’uso data da questi dispositivi, e pertanto dall’azione rivoluzionaria del processo di miniaturizzazione.

La miniaturizzazione è una tendenza di settore in rapida evoluzione. L’applicazione di tecniche di microelettronica è infatti una soluzione necessaria per venire incontro alle sempre più esigenti richieste di performance tecnologica in molteplici mercati. Rendere i componenti più piccoli e leggeri è fondamentale soprattutto quando la loro destinazione sono apparecchiature ad indirizzo medico che, ad esempio, hanno bisogno di integrare tecnologie minuscole per salvaguardare comfort e salute dei pazienti.

Come avviene il processo di miniaturizzazione dei componenti?
Miniaturizzare significa applicare il concetto di circuit design. Si progettano i circuiti secondo schemi e procedure che hanno come obiettivi quello di (1) rendere più densa la componente elettronica nel più concentrato spazio possibile, (2) applicare una ripartizione efficiente dei componenti in modo da creare più spazio e ridurre il loro numero complessivo.

L’aumento della densità richiede la realizzazione di linee di materiale conduttivo ed isolante che dovranno essere molto sottili al fine di evitare cortocircuiti. La sfida ingegneristica è ancorata dunque alla conoscenza dei limiti del processo di produzione e dei materiali inclusi nella lavorazione in questione.

Quali sono le principali applicazioni dell’elettronica miniaturizzata?
• Ambito medico, in particolare nei dispositivi che vengono indossati o impiantati nel corpo del paziente, e che è quindi estremamente necessario rendere minimali nella forma e nelle dimensioni;
• Telecomunicazioni, principalmente per strutture di backhaul in fibra di prossima generazione che supportano la tecnologia 5G;
• Informatica, nella creazione di chip e processori per dispositivi sempre più contenuti in termini di dimensioni;
• Industrial, con un focus speciale verso chi impiega sistemi di robotica, e in particolare robot che eseguono movimenti di precisione. Se le applicazioni IoT industriali richiedono invece sensori e controller di sensori, l’utilizzo di componenti elettronici miniaturizzati consente di far funzionare queste tecnologie all’interno dei sistemi industriali senza impiegare macchine troppo ingombranti.



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