Industria

Historia de los semiconductores: 50 años impulsando la electrónica

Como parte de la historia de los semiconductores, estos dispositivos son responsables del rápido crecimiento de la industria electrónica durante los últimos 50 años.

Para comprender: los semiconductores realizan una amplia variedad de funciones dentro de productos y sistemas electrónicos, incluido el procesamiento de datos, detección, almacenamiento de información y conversión o control de señales electrónicas.

Los semiconductores varían significativamente según la función o aplicación específica del producto final en el que se usa el semiconductor y el cliente que lo implementa.

También los semiconductores varían en una serie de características técnicas, incluido el grado de integración, el nivel de personalización, la capacidad de programación y la tecnología de proceso utilizada para fabricar el semiconductor.

Historia de los semiconductores

Tower Cemiconductor Ltd, una empresa de fundición especializada independiente de puro juego dedicada a la fabricación de semiconductores, describe de la siguiente forma la historia de los semiconductores.

Antes, un paréntesis: por lo general, las fundiciones de puro juego no ofrecen productos propios, sino que se centran en producir circuitos integrados, según las especificaciones de diseño de sus clientes.

Los semiconductores son componentes críticos en una variedad de aplicaciones, desde computadoras, electrónica de consumo y comunicaciones, hasta aplicaciones industriales, militares, médicas y automotrices.

Los rápidos cambios en la industria de los semiconductores con frecuencia hacen que los dispositivos y aplicaciones introducidos recientemente queden obsoletos en un período de tiempo muy corto.

Con el aumento de su rendimiento y la disminución de su tamaño y la consiguiente disminución de costos, el uso de semiconductores y el número de sus aplicaciones ha aumentado significativamente.

Intel y Samsung

Históricamente, la industria de los semiconductores estuvo compuesta principalmente por empresas que diseñaron y fabricaron circuitos integrados en sus propias instalaciones de fabricación.

Estas empresas, como Intel y Samsung, se conocen como fabricantes de dispositivos integrados (IDM).

A mediados de la década de 1980, comenzaron a surgir empresas de circuitos integrados sin fábrica, que se centraban en el diseño de circuitos integrados y utilizaban capacidad de fabricación externa.

Las empresas sin fábricas inicialmente subcontrataron la producción a IDM, que cubrieron esta necesidad a través de su capacidad excedente.

A medida que la industria de los semiconductores continuó creciendo, la creciente competencia obligó a las empresas sin fábricas y a los IDM a buscar fuentes confiables y dedicadas de servicios de fabricación de circuitos integrados.

El uso de la capacidad de fabricación externa permitió a los IDM reducir su inversión en sus instalaciones de fabricación y tecnologías de proceso existentes y de próxima generación.

Esta necesidad de capacidad de fabricación externa llevó al desarrollo de empresas independientes, conocidas como fundiciones, que se centran principalmente en proporcionar servicios de fabricación de circuitos integrados a proveedores de semiconductores.

Los servicios de fundición son utilizados por casi todas las principales empresas de semiconductores del mundo, incluidos los IDM, como parte de una estrategia de doble fuente, diversificación de riesgos y rentabilidad.

Competencia

Los proveedores de semiconductores enfrentan una creciente demanda de nuevos productos que brinden mayor rendimiento, mayor funcionalidad y factores de forma más pequeños a precios más bajos, todas características que requieren circuitos integrados cada vez más complejos. La industria ha experimentado un aumento espectacular en el número de aplicaciones que incorporan semiconductores.

Además, para competir con éxito, los proveedores de semiconductores deben minimizar el tiempo que lleva llevar un producto al mercado.

Como resultado, las empresas sin fábrica y los IDM se han centrado más en sus competencias básicas, el diseño y el desarrollo de la propiedad intelectual, y tienden a subcontratar la fabricación a las fundiciones.

Las dos tecnologías funcionales básicas para productos semiconductores son digitales y analógicas.

Los semiconductores digitales proporcionan una potencia de procesamiento crítica y han ayudado a permitir muchos de los avances informáticos y de comunicación de los últimos años.

Por su parte, los semiconductores analógicos monitorean y manipulan señales del mundo real, como sonido, luz, presión, movimiento, temperatura, corriente eléctrica y ondas de radio, para su uso en una amplia variedad de productos electrónicos, como cámaras fotográficas digitales, aplicaciones médicas de rayos X, pantallas planas, computadoras personales, teléfonos celulares, equipos de telecomunicaciones, electrónica de consumo, electrónica automotriz y electrónica industrial.

Los semiconductores analógico-digitales o de señal mixta combinan dispositivos analógicos y digitales en un solo chip que puede procesar tanto señales analógicas como digitales.

Combinación

La integración de componentes analógicos y digitales en un único semiconductor de señal mixta permite el desarrollo de dispositivos semiconductores más pequeños, más altamente integrados, con mayor eficiencia energética, ricos en funciones y rentables, pero presenta importantes desafíos de diseño y fabricación.

Por ejemplo, la combinación de circuitos digitales de alta velocidad con circuitos analógicos sensibles en un único semiconductor de señal mixta puede aumentar la interferencia electromagnética y el consumo de energía, los cuales provocan la disipación de una mayor cantidad de calor y disminuyen el rendimiento general del semiconductor.

Los desafíos asociados con el diseño y la fabricación de semiconductores de señal mixta aumentan a medida que la industria avanza hacia geometrías de proceso más avanzadas.

Por ello, los semiconductores analógicos y de señal mixta pueden ser complejos de fabricar y, por lo general, requieren una experiencia de diseño sofisticada, una sólida experiencia en aplicaciones específicas y una cartera completa de propiedad intelectual.

Además, el mercado analógico actual está impulsado en gran medida por la creciente sensibilidad a los requisitos ambientales, como la conservación de la energía y el bienestar humano.

 

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