Salas limpias para la producción de chips: comprendiendo los requisitos

Los microchips están en el corazón de muchos productos, pero la escasez de semiconductores está frenando la innovación. El objetivo de la Ley de Chips Europea es ahora aumentar la producción en Europa. Aquí, explicamos los requisitos asociados con la producción de semiconductores.

¿Qué tienen en común los marcapasos, los sistemas de alarma, los teléfonos móviles y los robots industriales? Todos están basados en microchips. Estos chips son la columna vertebral de muchos productos, desde dispositivos médicos que salvan vidas hasta máquinas que mantienen nuestras fábricas en funcionamiento. La producción de chips debe llevarse a cabo en una sala limpia.

Con su Ley de Chips, la Comisión Europea quiere aumentar la capacidad de producción de semiconductores en Europa. Esto debería hacer que las cadenas de suministro sean más estables y reducir la dependencia de las importaciones. Para las pequeñas y medianas empresas (PYME), esto presenta tanto una oportunidad como un desafío. El Sistema de Construcción Modular de item ofrece soluciones adecuadas para ayudarle a cumplir con los estrictos requisitos de limpieza y funcionalidad aplicables a la producción de semiconductores.

La Ley de Chips Europea y lo que significa para las PYME

La Ley de Chips Europea es un paso importante para reforzar la competitividad de la industria de semiconductores en Europa. El reglamento, que entró en vigor el 21 de septiembre de 2023, tiene como objetivo lograr cadenas de suministro más seguras y una mayor independencia de países fuera de Europa. Solo el 10 % de los microchips del mundo se producen actualmente en Europa. Uno de los objetivos de la Ley de Chips Europea es duplicar esta cifra al 20 % para 2030. Se están poniendo a disposición un total de 43 mil millones de euros para ayudar a alcanzar este objetivo, con fondos dirigidos a innovaciones en las áreas de diseño, fabricación y empaquetado. Otros objetivos de esta legislación son crear un entorno propicio para la inversión en nuevas plantas de fabricación (fabs), expandir la capacidad de producción, estabilizar la cadena de suministro y crear empleos. Puede encontrar más detalles sobre la Ley de Chips en las Páginas de Información de la Comisión Europea.

Uno de los objetivos de la Ley de Chips Europea es duplicar la proporción de microchips producidos en Europa del 10 % al 20 % para 2030.

En la actualidad, Asia y Estados Unidos son los principales actores en el mercado global de semiconductores. Por lo tanto, Europa necesita mantenerse competitiva para proteger su industria contra paradas de producción. En consecuencia, la Ley de Chips Europea está proporcionando apoyo específico a las PYME para aumentar su capacidad de innovación y producción. Las PYME desempeñan un papel clave en este contexto, ya que a menudo ofrecen soluciones flexibles y especializadas que son cruciales para las innovaciones en la industria de semiconductores.

Qué es importante ahora: tecnología de salas limpias para obleas de silicio y chips

La Ley de Chips Europea pondrá a la industria de semiconductores en una trayectoria de crecimiento. Esto proporcionará oportunidades para las PYME, pero no es el único factor para considerar: para tener éxito en este mercado altamente dinámico, también es necesario establecer las condiciones adecuadas para la producción. Las salas limpias desempeñan un papel clave en este sentido, ya que un entorno limpio y con bajo nivel de partículas es vital para garantizar microchips de alta calidad. Incluso la menor cantidad de contaminación puede llevar a paradas significativas en la producción. Los microchips son necesarios en casi todas las ramas de la industria, desde el sector automotriz hasta la tecnología médica.

«En la industria de semiconductores, aún existen visiones muy diferentes sobre enfoques y estándares. Esto podría representar un desafío para la Ley de Chips Europea.»

Los grandes fabricantes y proveedores, como Zeiss, ASML, Infineon e Intel, ya utilizan la tecnología de salas limpias más avanzada. Para las PYME que están comenzando en la producción de semiconductores o desean expandir su capacidad, invertir en tecnología de salas limpias adecuada es una necesidad. Kevin Haas, experto en salas limpias de item, prevé un desafío particular en la implementación de la Ley de Chips Europea. “Todavía existen opiniones muy diferentes sobre los requisitos en la industria de semiconductores. Las empresas solo están familiarizadas con los requisitos generales de las salas limpias. Sin embargo, si se quieren cumplir las previsiones de crecimiento, se necesitarán soluciones de salas limpias de alta calidad”, explica. El tamaño de las estructuras en la industria de semiconductores, es decir, la distancia entre las pistas conductoras individuales, se está reduciendo cada vez más y se encuentra en el rango de los nanómetros. Por lo tanto, los procesos de fabricación también deben volverse cada vez más sofisticados. Las especificaciones y las tolerancias de fabricación también se están volviendo cada vez más estrictas.

Los semiconductores se producen en salas limpias. Aquí, un empleado inspecciona una oblea de silicio.

Requisitos en la industria de semiconductores

SEMI es una organización que ha elaborado varias directrices para la fabricación de obleas. Sin embargo, no todas las empresas en la industria de semiconductores utilizan estas directrices de la misma manera. A continuación, se presenta una lista de los requisitos clave para este sector que siempre se deben tener en cuenta:

• Componentes a prueba de óxido: para prevenir la corrosión y la contaminación.
• Emisión mínima de gases: para evitar la contaminación por sustancias gaseosas.
• Alto nivel de limpieza: sin depósitos de polvo gracias a superficies fáciles de limpiar.
• Reconfiguración flexible: adaptabilidad en línea con los requisitos cambiantes de producción.
• Seguridad contra descargas electrostáticas (ESD): protección contra descargas electrostáticas.

Los requisitos relacionados con la producción de semiconductores son muy estrictos y, a menudo, varían dependiendo de las especificaciones particulares de cada empresa y los pasos de producción. No existe un estándar universal que rija de manera integral todos los requisitos, ni tampoco hay regulaciones estrictas sobre los materiales utilizados en sujetadores y plásticos. Sin embargo, hay un punto en el que las empresas de la industria de semiconductores coinciden: al seleccionar materiales, es importante asegurarse de que la tasa de rechazo se mantenga lo más baja posible. Se debe evitar el uso de materiales que puedan causar corrosión o contaminación en la sala limpia y optar, en su lugar, por aluminio anodizado, acero inoxidable o vidrio. El concepto clave aquí es lo que se denomina first pass yield (FPY). FPY se refiere al porcentaje de productos que salen exitosamente de un proceso de producción en el primer intento, sin necesidad de ser reelaborados o reparados. Un FPY alto es crucial para maximizar la eficiencia y minimizar los costos.

Al producir chips en una sala limpia, la limpieza máxima es crucial.

Soluciones de item para salas limpias en la producción de chips

En la producción de semiconductores, es vital excluir cualquier posibilidad de que los productos se contaminen con incluso las partículas más pequeñas: el objetivo es una producción sin defectos. Para lograr esto, muchos elementos diferentes deben funcionar juntos de manera confiable. Se necesitan componentes certificados que estén adaptados a sus necesidades, y es aquí donde entra en juego el Sistema de Construcción de item. Puede utilizar este sistema para configurar salas limpias que cumplan con los requisitos de las clases de salas limpias según DIN EN ISO 14644-1. Con item, puede construir soluciones compatibles con salas limpias, como bancos de trabajo, cabinas y cerramientos, y establecer una precisión máxima en la producción de chips y obleas. Gracias a una amplia selección de perfiles y accesorios, puede construir soluciones para salas limpias en exactamente el tamaño, la forma y la configuración que necesite. Además, puede diseñar bancos de trabajo que sean compatibles con salas limpias, seguros contra ESD, ergonómicos y funcionales. A continuación, se presentan algunos ejemplos de componentes y soluciones del Sistema de Construcción Modular de item para su sala limpia:

• Sistema de fijación modular X 8
• Unidad de ventilador con filtro lista para conectar 1200×600
• Cerramiento parcial de sala limpia con varias unidades de ventilador con filtro
• Caja de flujo laminar con mesa de trabajo ajustable en altura

En la producción de semiconductores, es vital excluir cualquier posibilidad de que los productos se contaminen con incluso las partículas más pequeñas, y es aquí donde entra en juego el Sistema de Construcción Modular de item compatible con salas limpias.

Nuestros perfiles de aluminio compatibles con salas limpias X y XMS cuentan con un radio de borde mínimo y superficies exteriores continuas. Por lo tanto, son ideales para bastidores de máquinas fáciles de limpiar. Sus propiedades incluyen la opción de colocar cables en los perfiles, solo tantas ranuras abiertas como sea necesario, y una superficie fácil de limpiar y no dañada por los agentes de limpieza. Puede utilizar el Sistema de Fijación Modular para superficies al ras para construir paredes y techos compatibles con salas limpias. Las superficies lisas y continuas de los perfiles de aluminio ofrecen dos ventajas clave: evitan la formación de depósitos de partículas y se pueden limpiar perfectamente.

Salas limpias para la producción de semiconductores: cómo podemos apoyarlo

La industria de semiconductores es una de las fuerzas impulsoras de la economía actual y ofrece grandes oportunidades para las PYME. Al hacer las inversiones correctas en la tecnología de salas limpias adecuada y aprovechar la financiación disponible bajo la Ley de Chips Europea, incluso las empresas más pequeñas pueden seguir siendo competitivas y hacer que su producción sea eficiente.

El Sistema de Construcción Modular de item le ayuda a desarrollar soluciones personalizadas para requisitos específicos. Además, cumple con los estrictos requisitos de precisión y seguridad que son aplicables a la producción de semiconductores.

El Sistema de Construcción Modular de item le ayuda a desarrollar soluciones personalizadas para requisitos específicos. Nuestros componentes son simples de instalar y también excepcionalmente versátiles. Esto facilita el cumplimiento de los estrictos requisitos de precisión y seguridad que son aplicables a la producción de semiconductores. Además, el alto nivel de fiabilidad de entrega de item garantiza que podrá obtener los componentes y perfiles que necesite rápidamente, y todos con una calidad consistentemente alta.

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