Reduciendo residuos y aumentando la eficiencia: Cómo la industria de semiconductores está adoptando la reparación para impulsar el futuro de la sostenibilidad
La industria de fabricación de semiconductores es vasta, compleja y dinámica. Desde teléfonos inteligentes hasta equipos médicos avanzados, los chips semiconductores son la base de la tecnología moderna. Con la creciente demanda global de semiconductores, la industria está bajo una presión constante para mejorar la eficiencia y reducir los costes de producción. Cada año, gigantes del sector como Samsung, TSMC, Onsemi y Texas Instruments producen más de un billón de chips, lo que equivale a aproximadamente 150 chips por persona en el mundo. Este nivel de producción requiere procesos extremadamente precisos y equipos altamente especializados.
Un chip está compuesto por una base de silicio que contiene miles de millones de transistores, interruptores electrónicos y una vasta red de nanocables dentro de un sustrato aislante. Para fabricar estos chips, es esencial un ambiente libre de contaminantes, ya que incluso una sola partícula de polvo puede arruinar un lote entero. La producción se lleva a cabo en salas limpias del tamaño de fábricas y sigue un proceso de múltiples etapas que comienza con una oblea de silicio pulida, cortada de un lingote de silicio puro.
Las obleas se trasladan de máquina en máquina para cada paso del proceso a través de un sistema de transporte automatizado aéreo para prevenir la contaminación. En la primera etapa, se aplica una capa de dióxido de silicio no conductor como aislante, seguida de una solución de fotorresistencia sensible a la luz. La luz ultravioleta se pasa a través de una plantilla y se miniaturiza mediante lentes, lo que endurece la fotorresistencia expuesta, permitiendo que el área no expuesta se lave, dejando una máscara microscópica de la plantilla, en un proceso llamado fotolitografía.
El dióxido de silicio subyacente expuesto se elimina mediante gases calientes, se retira la máscara y se aplica una capa de metal, generalmente cobre o aluminio, para llenar los huecos. Luego, esta capa se nivela hasta el nivel del SiO₂, dejando trazos metálicos a nanoescala. Este proceso se repite 80 veces durante 12 semanas para un chip de 80 capas. Finalmente, la oblea se corta con láser en chips individuales, los cuales se prueban utilizando máquinas ATE para determinar sus capacidades computacionales y su aplicación.

Cada uno de estos pasos y subpasos es operado por múltiples máquinas, cuyo costo varía desde unos pocos millones hasta 170 millones de dólares cada una. Con estos equipos tan costosos y la enorme presión de la demanda en la producción de chips, las fábricas de semiconductores no pueden permitirse errores ni fallos en la línea de producción. Cualquier tiempo de inactividad de una máquina significa que toda la operación sistemática y rotativa se detiene, lo que puede generar pérdidas millonarias en ingresos, y reiniciar la producción puede ser un desafío considerable.
Sin embargo, inevitablemente, los fallos en la electrónica y las placas de circuitos ocurren, por lo que estas fábricas deben contar con procesos de respuesta rápida para minimizar el tiempo de inactividad. Aunque pueda parecer tentador desechar y reemplazar las piezas en un ciclo derrochador, el costo de mantener un vasto inventario de repuestos puede ser enorme. Entonces, si el reemplazo constante no es la solución, ¿cuál es?
Recientemente, dentro del sector de semiconductores, ha surgido un movimiento creciente a favor de la reparación, cambiando la mentalidad de la industria y alejándola del reemplazo. Este giro hacia prácticas más sostenibles y que mitigan la obsolescencia se debe al aumento de la preocupación por la generación de residuos electrónicos. A medida que se fabrican más dispositivos electrónicos cada día, una mayor cantidad se desecha en favor de nuevos productos, con el 85% de estos residuos terminando en vertederos y contaminando el medio ambiente.
Con las fábricas y los fabricantes de equipos impulsando mayores esfuerzos ambientales, se ha vuelto evidente que la producción de residuos electrónicos está estrechamente vinculada a la sostenibilidad futura. Pero los beneficios de la reparación electrónica no terminan ahí, especialmente en la industria de semiconductores.
Las empresas que han adoptado la mentalidad #RepairMindset han experimentado una reducción significativa del tiempo de inactividad sin necesidad de mantener un costoso y extenso inventario de repuestos. Las placas retiradas pueden ser diagnosticadas, reparadas, probadas y almacenadas para su uso posterior o reintegradas directamente en los equipos. Esto permite ahorrar enormes cantidades de dinero en repuestos innecesarios, especialmente cuando el reemplazo de una sola tarjeta ATE puede costar más de 100.000 dólares, y la evidencia lo demuestra.
El mes pasado, un fabricante multinacional de semiconductores con sede en EE. UU. nos envió esta cita:
‘Desde enero, he reparado 105 placas de circuito de alto valor y he ahorrado a la empresa más de 525.000 dólares. ¡Incluso me han dado un buen aumento de sueldo!’
¡Eso es medio millón de dólares ahorrados en 6 meses solo por reparar en lugar de reemplazar algunas de sus placas de circuito defectuosas!

La adopción de nuestra mentalidad Repair, Don’t Waste permite a estas empresas reducir su impacto ambiental y, al mismo tiempo, mejorar sus resultados financieros. Al invertir en procesos de reparación y capacitar a técnicos para diagnosticar y reparar placas defectuosas, los fabricantes de semiconductores pueden evitar los enormes costos asociados con el tiempo de inactividad de las máquinas, la obsolescencia y el reemplazo innecesario de componentes de alto valor. Se ha demostrado que la reparación de placas de circuito ahorra millones, lo que prueba que este método puede ser tanto económicamente rentable como beneficioso para el medio ambiente. Este enfoque basado en la reparación también está alineado con los objetivos globales de sostenibilidad y contribuye a la economía circular. A medida que gobiernos e industrias impulsan prácticas más ecológicas, se espera cada vez más que los fabricantes de semiconductores lideren con el ejemplo. Reparar, reutilizar y reducir el desperdicio son pilares clave de este movimiento, ayudando a las empresas a mantener una ventaja competitiva en un mercado en constante evolución.
La industria de fabricación de semiconductores se encuentra en la intersección de la innovación y la sostenibilidad. Con la creciente dependencia mundial de la tecnología de semiconductores, la necesidad de precisión, eficiencia y responsabilidad ambiental nunca ha sido mayor. El cambio hacia la reparación en lugar del reemplazo representa un paso clave para reducir los residuos electrónicos, disminuir costos y garantizar que la industria siga impulsando el mundo digital de manera responsable. Al adoptar la mentalidad de reparación, los fabricantes de semiconductores no solo aseguran su propio futuro, sino que también contribuyen al objetivo más amplio de la sostenibilidad global.