El minucioso ensamblaje de microprocesadores en Intel

La firma produce aquí chips para servidores en condiciones muy estrictas

Intel crea en Costa Rica los microprocesadores que se utilizan en los servidores que usan las compañías a nivel global en sus centros de datos para sus sistemas internos o, como en el caso de las empresas dedicadas a servicios, para streaming, comercio electrónico o computación en la nube.

La materia prima para su ensamble proviene especialmente de Asia y acá se realiza el proceso de unir las partes, lo que le permite a la compañía garantizarse la disponibilidad para atender la demanda de chips en diferentes industrias, desde las marcas de computadoras hasta automóviles.

“Las perspectivas son muy positivas para la planta de Costa Rica, porque tenemos un rol crítico”, dijo Max Ramírez, gerente de la fábrica de ensamble y prueba de Intel.

“Estamos en un segmento muy relevante, el de servidores, porque todo está conectado a bancos de servidores enormes que procesan la información”, destacó.

Ramírez agregó: “No solo es por la planta. Es por todo el empuje de ingeniería que existe hoy presencial en Costa Rica que da su experiencia en la planta, en diseño y en validación. Hay mucho valor agregado en el área de ingeniería que complementa muy bien ensamble y prueba”.

Los ejecutivos locales de Intel recalcan, desde finales de 2020 cuando se anunció el reinicio de la fábrica, que la operación en Costa Rica es más compleja y estratégica para la corporación, pues acá también se encuentra un centro de Investigación y desarrollo, que incluye un megalaboratorio, y el Centro de Servicios Corporativos.

El personal costarricense participa así en actividades de mayor valor, como el diseño de nuevos productos, en la cadena de producción de Intel. En mayo pasado, la compañía también anunció la expansión de un Laboratorio de Soporte Extendido y tres unidades adicionales: un centro de tecnología Microsoft, una de validación de procesadores y otro de desarrollo de chipsets.

El paso a paso

El proceso se inicia con el establecimiento de un cuarto limpio de alto nivel porque una fibra de ropa, un cabello o una partícula sucia suspendida que caiga en uno de los diminutos puntos de conexión hace que la unidad no sea funcional o no pueda operar.

Así se establecen dos tipos de cuartos limpios: uno muy limpio (100K o 100.000 micras por metro cúbico) y otro “super limpio” (10K o 10.000 micras por metro cúbico) para procesos con diferentes sensibilidades de limpieza.

En el segundo, además, son mayores las exigencias en cuanto a las condiciones de aire acondicionado, limpieza o indumentaria, por ejemplo. La diferencia también está relacionada con el incremento en la complejidad del chip.

Teniendo el cuarto limpio, como primer paso del proceso de ensamble, se utiliza un sustrato (un área diminuta) donde se instalan los componentes pasivos, como los resistores (resistencia pequeña) y los inductores ( una bobina), que gestionan ruidos o situaciones no deseadas cuando se usa un equipo, ya sea computadora o servidor, y que optimiza el funcionamiento del chip.

Se agrega también el DIE (que conecta el chip con otros componentes del dispositivo) a través de un proceso de compresión y calor denominado Terma Compres Boarding.

El DIE, que junto al sustrato es la materia prima del microprocesador, se obtiene cuando la oblea se corta e individualiza. Es un espacio muy reducido de silicio donde se almacena la mayor cantidad de propiedad intelectual de Intel: el diseño o arquitectura del procesador, los circuitos electrónicos comprimidos, miles de conexiones y otras características.

En la integración del DIE utiliza un material que permite unir los puntos de conexión. Un paso complementario es rellenar los minúsculos espacios que quedan entre los puntos de conexión con un material llamado epoxy, también mediante fundición, dejando una pieza sólida. No termina ahí.

La pieza se coloca sobre otro sustrato, se aplica más epoxy y se coloca a alta temperatura el disipador térmico, que es una pieza metálica conocida como LID y cuya función es crear una conexión mecánica y generar la capacidad de disipación térmica, pues el dispositivo produce normalmente calor por el solo hecho de estar operando.

Los insumos o materias primas utilizados en este proceso -como el sustrato , la oblea y el LID- vienen de proveedores ubicados en Filipinas, Japón, Singapur y Estados Unidos. La aspiración es poder producirlos localmente, pero por ahora la fábrica se concentra en el ensamble y prueba de los chips.

Con la pieza completa así, se envía al área de test para que sea debidamente probado. “Se juntan partes que deben responder a una especificación técnica muy estricta en términos de confianza mecánica, disipación térmica y la conexión eléctrica, entre otras”, dijo Ramírez.

Expansión

La planta ubicada en Belén fabrica microprocesadores para servidores. Las posibilidades de producir chips para computadoras u otros dispositivos dependen del análisis de la demanda de mercado y de si Intel considera que se requiere la capacidad local.

Por ahora la instrucción es que la fábrica aquí se especialice en servidores, “uno de los negocios más lucrativos de Intel”, y que es donde la fábrica también había operado y desarrolló su experiencia entre 1998 y 2014.

En estos momentos se está en un proceso de incremento del espacio físico y de la instalación de equipos y contratación de personal -la firma anunció que pronto abrirá el concurso para 100 posiciones más- que aumentan la capacidad productiva con el horizonte de alcanzar el punto máximo en 2023 de acuerdo a lo estipulado.

En diciembre de 2020, Intel hizo público que reiniciaría la actividad de manufactura con una inversión de $350 millones como mínimo. En setiembre de 2021, cuando empezó a operar la fábrica, la inversión superaba los $600 millones y, el pasado 9 de agosto de 2022 en la actividad oficial de inauguración, se indicó que se había invertido casi $1.000 millones.

El cambio en las cifras se explica por el acumulado durante estos dos años, incluyendo la instalación del laboratorio de soporte que se inauguró en mayo anterior, y conforme se va incrementando la capacidad productiva.

La fábrica abarca los edificios, ubicados en Belén, denominados CR1 (donde hay operaciones de ensamble y prueba), CR3 (prueba) y CR3 Sur (prueba). Asimismo se está en la remodelación de otro espacio para ensamble y prueba, donde se convertirán en un cuarto limpio espacios como el auditorio y la cafetería.