La modernización de las plantas e instalaciones de semiconductores existentes es una forma rápida de cerrar la desproporcionada brecha entre la oferta y la demanda de microchips existente a nivel mundial. Los equipos especializados en tecnologías limpias son la clave del éxito.
Ampliar la capacidad de una planta de semiconductores que aún funciona a pleno rendimiento es como realizar una operación a corazón abierto debido a lo delicado del entorno de las salas blancas. Con unos elevados costes de inversión que oscilan entre los 5.000 y los 10.000 millones de euros y un largo plazo de ejecución para las nuevas construcciones, ampliar la producción en plantas ya existentes y modernizar sus instalaciones es la vía más rápida para hacer frente a la escasez mundial de microchips.
La dependencia generalizada de la tecnología inteligente, y por tanto de los microchips, no cesa, con una marcada tendencia al alza gracias a la rápida comercialización de la inteligencia artificial. La fabricación de semiconductores es una de las industrias que más rápido evoluciona en el mundo, exigiendo tiempos de procesamiento más rápidos y más funciones en los nuevos productos.
Mantener el ritmo de producción
Deerns cuenta con los conocimientos necesarios para mantener los contaminantes fuera de este tipo de instalaciones, donde incluso las partículas de polvo microscópicas pueden interferir en el funcionamiento de componentes de chips minúsculos. Junto con nuestros clientes, afrontamos retos apasionantes y únicos para garantizar que las instalaciones obsoletas estén preparadas para el futuro en términos de capacidad, calidad, fiabilidad operativa y sostenibilidad, y que la producción no pare. Esto requiere concentración, un enfoque minucioso, compromiso, y un equipo de proyecto sólido y experimentado acostumbrado a consultar y coordinarse con los departamentos de producción e instalaciones, así como con los de Medio Ambiente, Salud y Seguridad.
Caso práctico: Expansión acelerada
Aumentar la producción por la vía rápida era la opción obvia para un fabricante de semiconductores que se enfrentaba a la tensión entre la incesante demanda de microchips y los largos plazos de ampliación. Instalar más equipos de fabricación de microchips era la parte fácil. Sin embargo, hacerlo en un plazo de tiempo reducido en una planta plenamente operativa y ya a pleno rendimiento iba a requerir un diseño y una planificación especializados, inteligentes y rápidos.
Al tratarse del primer proyecto de esta envergadura con un plazo de ejecución tan corto, el primer paso consistió en acelerar un estudio de viabilidad en un workshop con Deerns, el cliente y los contratistas principales. Esto resultó crucial no sólo para evaluar la viabilidad del proyecto, sino también para mantenerlo en marcha. Durante el proyecto nos enfrentamos a varios retos, como el impacto de la Covid-19, materiales no entregables y retrasos en la entrega de equipos. Trabajábamos en un estado de cambio constante que nos trajo momentos de exasperación. Como todos nos habíamos comprometido a hacer de este proyecto un éxito, junto con la planificación previa del equipo, todos empezamos y terminamos con gran satisfacción.
(Alta pureza) esencial para la producción de microchips
Los microchips son los componentes más complejos que existen y requieren un proceso de fabricación muy delicado. Implica cientos de pasos y utiliza todo tipo de gases y productos químicos especiales. El agua ultrapura y los productos químicos para materiales de alta pureza son dos de los elementos más importantes. La calidad fiable, el suministro estable y la pureza son cruciales para fabricar microchips de componentes muy complejos.
Agua ultrapura
Una fábrica de microchips consume 120 m³ de agua en menos de 60 minutos, dependiendo de su tamaño; un hogar medio utiliza la misma cantidad en un año. Equilibrar la alta calidad y la demanda de suministro en todo el sistema es un punto clave; desde el proceso de purificación hasta el diseño de las tuberías. El agua ultrapura (UPW) se procesa antes y después de cada etapa de producción para eliminar productos residuales y contaminantes como sales, minerales, metales y bacterias. El agua potable se reprocesa en una planta de pulido de agua ultrapura y luego se distribuye a los consumidores.
Un equipo especializado en procesos químicos de gran pureza
La fabricación de microchips implica una compleja serie de procesos fotolitográficos y fisicoquímicos en los que intervienen sustancias químicas nocivas que pueden ser irritantes, corrosivas, tóxicas e inflamables. Las ampliaciones de capacidad suelen ir acompañadas de más y nuevos productos químicos, lo que introduce nuevos riesgos que es preciso reducir y, preferiblemente, eliminar. Deerns se asegura de que el diseño de la actualización de la planta cumpla con las normativas más estrictas en todas las instalaciones del proceso de fabricación.
Los sistemas de dosificación de productos químicos trasladan los productos químicos de un lugar a otro y constituyen la columna vertebral del procesamiento húmedo en la planta. En principio, aquí se aplican las mismas consideraciones que para el UPW: que el sistema suministre los productos químicos adecuados a la máquina en el momento adecuado, con la calidad adecuada y en la cantidad adecuada.
La planificación de instalaciones de producción de microelectrónica requiere equipos de especialistas familiarizados con las distintas disciplinas técnicas. En Deerns, tenemos los conocimientos y la experiencia necesarios para comprender la información requerida para este tipo de cuestiones complejas y llegar a los mejores resultados utilizando nuestro enfoque holístico. Nuestros consultores y nuestro grupo de Sistemas Críticos de Proceso (PCS) están especializados en los mercados de la Electrónica y las Life Sciences. También trabajamos con empresas especializadas que construyen instalaciones que garantizan la cantidad y la alta pureza 24 horas al día, 7 días a la semana.
