Os chips de computador são produzidos a partir de grandes cilindros de cristais de silício, chamados boules, que tem 300 mm de diâmetro e 2 m de comprimento, como mostra a figura. A densidade do silício é 2,33 g/cm³. Os wafers de silício para a fabricação de circuitos integrados são cortados de um boule de 2,0 m e tem, normalmente, 0,75 mm de espessura e 300 mm de diâmetro. (a) Quantos wafers podem ser cortados de um único boule? (b) Qual é a massa de um wafer de silício? (O volume de um cilindro é dado por π r²h, em que r é o raio e h, a altura.)

Passo 1

Vamos por partes! Bora na (a):

A questão pergunta quantos wafers podem ser cortados de um único boule.

A quantidade vai estar referente à espessura de cada wafers e o comprimento total do boule. Sendo assim, fazendo uma relação matemática, temos:

N ú m e r o   d e   w a f e r s = C o m p r i m e n t o   t o t a l   b o u l e E s p e s s u r a   d e   c a d a   w a f e r s

N ú m e r o   d e   w a f e r s = 2   m e t r o s 0,75   x   10 - 3   m e t r o s

N ú m e r o   d e   w a f e r s = 2,6   x   10 3   w a f e r s

(b) Agora, indo para a outra pergunta:

Devemos ter em mente a fórmula da densidade:

ρ = m v

ρ = Densidade

m = Massa

v = Volume

Além disso, sabemos que o volume do cilindro é:

V =   π r²h

r = R a i o   d o   c i l i n d o

h = A l t u r a   d o   c i l i n d r o

Assim, temos o volume: (Lembrando que Diâmetro é igual à 2R!)

V =   π (150)²(0,75)

Considerando π aproximadamente 3, temos:

V o l u m e = 50,62   c m ³

Agora, voltando para a fórmula de densidade:

ρ = m v

2,33 = m 50,62

m = 118   g

Um pouco demorada, mas conseguimos!

Bora continuar!

Resposta

  1. N ú m e r o   d e   w a f e r s = 2,6   x   10 3   w a f e r s
  2. m = 118   g