Semiconductores, chips y microelectrónica: guía rápida para entender qué hará el IMEC en Málaga

Así pues, la actualidad manda: es hora de ponerse al día en materia de chips y de conocer qué es el IMEC, qué es lo que va a hacer en Málaga y por qué eso es tan importante. Para ello, contamos con la ayuda de Nicolás Guil, catedrático del departamento de Arquitectura de Computadores de la Universidad de Málaga.

¿Qué son los semiconductores?

«Los semiconductores son una clase de materiales llamados así porque tienen una conductividad eléctrica a medio camino entre conductores y aislantes. Esta característica les hace muy eficientes en la fabricación de dispositivos electrónicos de precisión como diodos, transistores, células solares y sensores. Actualmente, el semiconductor más importante es el silicio», explica Guil.

¿Qué es un microchip?

Microchip, chip o circuito integrado se utilizan como sinónimos. Se trata de una estructura de pequeñas dimensiones (algunos milímetros de área) de material semiconductor, normalmente silicio, sobre la que se fabrican circuitos electrónicos generalmente mediante fotolitografía. Posteriormente, esta oblea es recubierta con un encapsulado plástico o cerámico provisto de conductores metálicos que tienen como función posibilitar la conexión entre el circuito integrado y la placa de circuito impreso. «Gracias a los transistores presentes en ese microchip, éste es capaz de desarrollar funciones de computación y de almacenamiento de información digital»m explica el catedrático.

¿Qué es la microelectrónica?

La microelectrónica es un subcampo de la electrónica que se dedica a diseñar y producir circuitos electrónicos en un tamaño pequeño, aplicando elementos semiconductores. En pocas palabras: es el conocimiento especializado en la fabricación de chips.

¿Para qué se usan los microchips y por qué son tan importantes?

«Los chips sirven para capturar información o realizar funciones de computación. Pueden ser más específicos o ser más generales. Un ejemplo de chip muy general puede ser el procesador que tenemos en nuestro ordenador, que es capaz de realizar muchas funciones diferentes. Pero la mayor parte de los chips son específicos porque se montan en dispositivos con una función concreta. Actualmente los chips son indispensables para la fabricación de todo tipo de productos: no sólo ordenadores y teléfonos móviles sino electrodomésticos, vehículos, dispositivos médicos, juguetes...», desgrana el catedrático de la UMA. También, obviamente, están en el corazón de los últimos avances tecnológicos, como el 5G, la inteligencia artificial, la conducción autónoma o Internet de las cosas. Por eso los semiconductores se consideran el petróleo de la era digital y su demanda se ha multiplicado.

¿Es difícil fabricar chips?

Sí lo es. «Para fabricar chips de alta tecnología de propósito general, con alta escala de integración (por poner un ejemplo, un procesador de un ordenador puede tener 1.000 millones de transistores dentro de una superficie de 10x10 centímetros) se necesita una tecnología muy compleja y montar una fábrica a ese nivel puede costar muchos miles de millones de euros. La maquinaria es tremendamente costosa y las condiciones que se tienen que dar en una 'foundry' son muy especiales: se trabaja en las denominadas 'salas blancas' porque tienen que tener unas condiciones de limpieza absoluta: no puede haber ni una mota de polvo, no puede haber ningún tipo de vibración en los edificios y quienes allí trabajan tienen que llevar trajes especiales», explica Nicolás Guil,

¿Por qué hay problemas de suministro de chips?

Por un lado, la demanda de semiconductores se ha multiplicado por la explosión de Internet de las cosas, el coche conectado, la sensorización, la telemedicina y demás avances tecnológicos, que llevan a que todo necesite chips. Y por otro, la pandemia provocó la rotura de la cadena de suministro de muchas industrias; entre otras, de las fábricas de semiconductores que, en un 80%, están situadas en Asia (principalmente en Taiwán y en menor proporción en China y Corea). La escasez de chips ha afectado especialmente a la industria de la automoción: muchas fábricas tuvieron que parar la producción de coches.

¿Por qué ahora todos los países quieren crear dentro de su territorio una industria de semiconductores?

La crisis de suministro de chips ha dejado en evidencia la dependencia del mercado asiático y tanto Estados Unidos como la Unión Europea se han vuelto conscientes de que ésta es una cuestión de soberanía digital y de que el abastecimiento de semiconductores, crucial no sólo para el sector tecnológico sino para múltiples industrias (militar, automoción, bienes de equipo, electrodomésticos, telemedicina y telecomunicaciones entre otras), no puede depender de un país como Taiwán, en permanente riesgo de ser invadido por China. Por eso tanto la UE como EE UU han impulsado leyes acompañadas de planes de inversiones multimillonarias para desarrollar sus propios ecosistemas de diseño y fabricación de chips. La UE va a destinar 43.000 millones y EE UU, 50.000. España es de los países que se lo han tomado más en serio: su PERTE Chip movilizará una inversión pública de 12.250 millones de euros hasta 2027.

¿Qué es el IMEC?

Son las siglas de Interuniversity Microelectronics Centre (en español, Centro Interuniversitario de Microelectrónica). Se trata del laboratorio que lidera a nivel mundial la investigación y transferencia tecnológica en el campo de los semiconductores, fundado en 1984 en Lovaina (Bélgica) por investigadores salidos de su universidad, con fuerte apoyo financiero del Estado belga. El IMEC tiene oficinas comerciales en muchos países, pero hasta ahora toda su actividad de investigación, diseño y prototipado de semiconductores se concentra en su cuartel general de Lovaina.

¿Qué es lo que va a hacer el IMEC en Málaga?

El proyecto se denomina Fab 5 porque será la quinta planta piloto del IMEC: las otras cuatro están en Lovaina. De ahí su importancia: Málaga se convierte en un nodo para la industria mundial de los semiconductores, que acude al IMEC para mejorar la eficiencia de sus productos. La sede del IMEC en Málaga será un centro de I+D que incluirá una sala blanca o limpia donde se realizarán labores de prototipado de chips, además de otras infraestructuras de apoyo y de espacio de oficinas. Contará con 450 empleados altamente cualificados. A tal efecto se va a construir un gran edificio nuevo en Málaga TechPark, que se baraja que tenga unos 32.000 metros construidos. Se desconoce aún la inversión prevista, los incentivos públicos que recibirá y el plazo en el que este gran proyecto se hará realidad.