Lecciones para Leer

Circuitos Integrados en México

Adalberto Bonfil

Circuitos Integrados en México

Durante más de 50 años del siglo xx la industria electrónica estuvo basada en la tecnología del tubo de vacío, más popularmente conocido como bulbo: los sistemas de comunicación y los televisores, así como diversos instrumentos de medición, que trabajaban con esta tecnología, no eran sistemas del todo funcionales debido a las características propias de los bulbos, como su fragilidad, su gran tamaño y, sobre todo, su gran consumo de energía. Ante tales limitaciones, la industria electrónica realizó innovaciones en los diseños e introdujo los sistemas basados en componentes electrónicos discretos, como la radio de transistores. Sin embargo, fue la invención del circuito integrado lo que produjo una verdadera revolución en la industria electrónica.

En la última década, el sector eléctrico – electrónico ha mostrado una importante evolución y crecimiento.

Este sector está integrado por la industria de manufacturas eléctricas, constituida por empresas dedicadas a la fabricación de equipos y accesorios para la transmisión, distribución y control de energía, y la industria electrónica, que abarca la producción de aparatos electrónicos para consumo final, como electrodomésticos, equipo médico, computadoras, equipo de telecomunicación móvil y semiconductores.

La industria de equipos y aparatos electrónicos es la segunda actividad manufacturera más importante de México. Su éxito se debe a las ventajas competitivas que ofrece nuestro país, que han atraído a los principales productores de países como Estados Unidos y Japón: los principales mercados de exportación del sector eléctrico – electrónico mexicano son Estados Unidos, Canadá, Países Bajos, Alemania y Colombia.

Un circuito integrado es una pastilla pequeña de material semiconductor, que se le conoce como Chip. El primer circuito integrado fue relativamente sencillo pero en los diseños que han existido a lo largo de su evolución su complejidad, su funcionalidad y su confiabilidad se han incrementado; En 1958 Jack Kilby de Texas Instruments construyó el primer circuito integrado.

IBM en el año 1964 produce la serie 360 con circuitos integrados, sustituyendo la serie 700, la cual estaba diseñada con transistores. Otra característica de estos aparatos era la memoria virtual. En 1964 se introduce el concepto de byte. Como la serie 360 empleaba grupos de 8 bits, se le dio el nombre de byte a la unidad básica de información compuesto de 8 bits.

Un circuito integrado de determinada generación incorpora mayor número de componentes, procesa mayor cantidad de señales en un tiempo menor, consume menor energía y, ante todo, su costo de producción se reduce en comparación con el de la generación anterior. Todo esto hizo que los circuitos integrados ganaran terreno rápidamente frente a otras tecnologías. Su evolución originó no sólo una diversificación de las aplicaciones de la electrónica sino también la sofisticación de las aplicaciones ya existentes.

Entre los circuitos integrados más complejos se encuentran los microprocesadores, que controlan desde computadoras hasta teléfonos celulares, memorias digitales y hornos microondas. Mientras que el costo de diseñar y desarrollar un circuito integrado es bastante alto, cuando se reparte entre millones de unidades de producción, el costo individual se reduce al mínimo. Su eficiencia es alta debido a que el pequeño tamaño de los chips permite cortas conexiones que posibilitan la utilización de lógica de bajo consumo con altas velocidades.

Con el paso del tiempo los circuitos integrados van evolucionando, se fabrican en tamaños cada vez más pequeños, con mejores características, mejoran su eficiencia y su eficacia, al momento que su tamaño se reduce, mejora el costo y el consumo de energía, aumentando así el rendimiento. A pesar de estas ventajas actualmente existe una feroz competencia entre los fabricantes para utilizar diseños cada vez más delgados. Este proceso, y lo esperado para los próximos años, está muy bien descrito por la International Technology Roadmap for Semiconductors.

Solo ha trascurrido medio siglo desde que se inició su desarrollo y los circuitos integrados están en todas partes en computadoras, teléfonos móviles y otras aplicaciones digitales que son ahora parte fundamental de la sociedad moderna. La informática, las comunicaciones, la manufactura y los sistemas de transporte, incluyendo Internet, todos dependen de la existencia de los circuitos integrados. De hecho, muchos estudiosos piensan que la revolución digital causada por los circuitos integrados es uno de los sucesos más significativos de la historia de la humanidad.

En la actualidad los procesos tecnológicos de fabricación han alcanzado un grado de madurez tal que la tarea de reproducción es muy alta. No obstante, los costos de fabricación se reducen considerablemente sólo para la producción de alto volumen. Entre algunas de las empresas fabricantes de circuitos integrados más importantes en el mundo están Analog Devices, Fairchild Semiconductor, AMD, Motorola, Freescale Semiconductor, ibm, Infineon Technologies, Intel, National Semiconductor, nec Corporation, Philips, Renesas, stMicroelectronics, Texas Instruments y Zilog, todas ellas ubicadas ya sea en Estados Unidos, Europa o Asia.

Es importante señalar, por un lado, que el mayor número de empresas de corte electrónico en México se encuentra en Puebla y Guadalajara, en donde cada vez más empresas de esta última ciudad están dedicadas a la electrónica, incorporando áreas de desarrollo de productos electrónicos con valor agregado para poder competir con empresas asentadas en países asiáticos. Esto implica la demanda de recursos humanos expertos en diseño para poder satisfacer las necesidades de la industria regional en el corto y mediano plazos. La estructuración de programas de formación de expertos en diseño por universidades ubicadas en esta región del país se convierte, pues, en una necesidad que, al ser atendida, puede provocar la llegada de más empresas de semiconductores, ya no de maquila sino de diseño, con un efecto positivo que se vería reflejado en el fortalecimiento del distrito electrónico y la generación de empleos en el país en el largo plazo.

México se encuentra en el mapa mundial de los productores de circuitos integrados. La evolución de esta tecnología, basada en la miniaturización de circuitos de alta integración y en el aumento en su velocidad de trabajo, implica que las empresas electrónicas mexicanas requieran de especialistas en los procesos de diseño y creación de circuitos integrados, que contribuyan a consolidar el cluster de la industria electrónica.