Complicado proceso de fabricación contribuye a escasez de microchips

Algunos cuentan con más de 50 mil millones de pequeños transistores que son 10 mil veces más pequeños que el ancho de un cabello humano. Se fabrican en pisos de fábrica gigantescos y ultralimpios que pueden tener siete pisos de altura y tener la longitud de cuatro campos de futbol.

Los microchips son, en muchos sentidos, el elemento vital de la economía moderna. Alimentan computadoras, teléfonos inteligentes, automóviles, electrodomésticos y muchos otros dispositivos electrónicos. Pero la demanda mundial de ellos ha aumentado desde la pandemia, que también provocó interrupciones en la cadena de suministro, lo que resultó en una escasez mundial.

Eso, a su vez, está alimentando la inflación y generando alarmas de que Estados Unidos se está volviendo demasiado dependiente de los chips fabricados en el extranjero. Estados Unidos representa solo alrededor del 12 por ciento de la capacidad mundial de fabricación de semiconductores; más del 90 por ciento de los chips más avanzados provienen de Taiwán.

Intel, un titán de Silicon Valley que busca restaurar su liderazgo de larga data en la tecnología de fabricación de chips, está haciendo una apuesta de 20 mil millones de dólares para ayudar a aliviar el déficit de chips. Está construyendo dos fábricas en su complejo de fabricación de chips en Chandler, Arizona, que tardará tres años en completarse, y recientemente anunció planes para una expansión potencialmente mayor, con nuevos sitios en New Albany, Ohio y Magdeburg, Alemania.

¿Qué hacen los chips?

Los chips, o circuitos integrados, comenzaron a reemplazar a los voluminosos transistores individuales a fines de la década de 1950. Muchos de esos pequeños componentes se producen en una pieza de silicio y se conectan para trabajar juntos. Los chips resultantes almacenan datos, amplifican señales de radio y realizan otras operaciones; Intel es famoso por una variedad llamada microprocesadores, que realizan la mayoría de las funciones de cálculo de una computadora.

¿Cómo se empaquetan los chips?

Después del procesamiento, la oblea se corta en chips individuales. Estos se prueban y envuelven en paquetes de plástico para conectarlos a placas de circuitos o partes de un sistema.

Ese paso se ha convertido en un nuevo campo de batalla, porque es más difícil hacer transistores aún más pequeños. Las empresas ahora apilan múltiples chips o los colocan uno al lado del otro en un paquete, conectándolos para que actúen como una sola pieza de silicio.

La necesidad de agua

Las fábricas son operaciones que requieren mucha agua. Esto se debe a que se necesita agua para limpiar las obleas en muchas etapas del proceso de producción.

Los dos sitios de Intel en Chandler extraen colectivamente alrededor de 41 millones de litros de agua al día de la empresa de servicios públicos local. La expansión futura de Intel requerirá mucha más, un desafío aparente para un estado asolado por la sequía como Arizona, que ha recortado las asignaciones de agua a los agricultores. Pero la agricultura en realidad consume mucha más agua que una planta de chips.

Intel dice que sus sitios de Chandler, que dependen del suministro de tres ríos y un sistema de pozos, recuperan alrededor del 82 por ciento del agua dulce que utilizan a través de sistemas de filtración, estanques de sedimentación y otros equipos. Esa agua se devuelve a la ciudad, que opera instalaciones de tratamiento financiadas por Intel y que la redistribuye para riego y otros usos no potables.

Intel espera ayudar a impulsar el suministro de agua en Arizona y otros estados para 2030, trabajando con grupos ambientalistas y otros en proyectos que ahorran y restauran agua para las comunidades locales.