Lunes en la Ciencia, 22 de enero del 2001
Razones para crear un centro nacional de microelectrónica y disminuir la dependencia tecnológica
Importancia de apoyar la nanoelectrónica
Roberto S. Murphy Arteaga
La microelectrónica -ahora ya la nanoelectrónica- es la rama de la electrónica dedicada al diseño y fabricación de circuitos integrados (CI) para cualquier aplicación. Estas pueden ser muy complejas o muy sencillas, muy precisas o simplemente repetitivas, de operación en ambientes inhóspitos o cotidianas, etcétera. Siempre habrá un CI que se pueda diseñar y fabricar para cualquier aplicación, y por lo tanto, encontramos CIs muy simples, de sólo unos cuantos transistores, hasta CIs de millones de componentes, como en una microprocesadora.
Por las reducidas dimensiones de los CIs, estos se tienen que fabricar en un ambiente controlado, dentro de un cuarto limpio, que es un laboratorio dedicado a la fabricación de componentes que el ojo humano no puede ver sin la ayuda de un microscopio muy potente. Este laboratorio alberga todo el equipo necesario, manteniendo la densidad de partículas suspendidas en el aire a los valores mínimos posibles a través de un filtrado constante.
En México no se fabrican CIs modernos, aunque a nivel académico se han realizado esfuerzos importantes para el desarrollo de esta ciencia en diversos lugares del país, destacando el Cinvestav en la ciudad de México y Guadalajara, la Universidad Autónoma de Puebla (UAP), y el Instituto Nacional de Astrofísica, Optica y Electrónica (INAOE) en Tonantzintla, Puebla. De estos, hoy en día sólo el INAOE tiene las instalaciones para fabricar CIs, por lo general como parte fundamental de la formación de estudiantes de posgrado en el Instituto.
Siendo la electrónica la rama más activa del conocimiento humano es evidente que México necesita desarrollar la microelectrónica desde sus principios fundamentales para poder transformar una idea de circuito -cualquiera que ésta sea- en un circuito integrado fabricado y funcional. A la par, se debe crear la masa crítica necesaria de recursos humanos preparados para poder educar a las generaciones subsecuentes en las técnicas de diseño y fabricación de CIs. La manera de generar estos recursos humanos es a través de la educación en los centros de instrucción superior y, por lo tanto, los programas de estudio en ingeniería electrónica, física y ramas afines, deben ofrecer cursos de diseño y fabricación de CIs. Si el alumno puede diseñar un circuito, fabricarlo y probarlo, aprenderá sólidamente los conceptos en los que se fundamenta la microelectrónica y podrá usar su capacidad intelectual para idear CIs para nuevas aplicaciones, o mejores CIs para aplicaciones ya establecidas.
Es evidente que un cuarto limpio de estado del aire, para fabricación de CIs para todas las aplicaciones requeridas por la electrónica moderna, tiene un costo muy elevado para una universidad o una empresa privada, además de requerir una cantidad grande de recursos humanos preparados en el campo para su cabal funcionamiento. Sin embargo, es factible formar un consorcio con participación de la industria, universidades e institutos tecnológicos, y el gobierno. Este consorcio financiaría y administraría un cuarto limpio moderno, capaz de fabricar en masa CIs para cualquier aplicación. El Centro Nacional de Microelectrónica fabricaría los CIs diseñados en las universidades e institutos tecnológicos; los CIs diseñados para aplicaciones específicas en las industrias; los CIs diseñados para la nueva ciencia del país.
El establecer este Centro Nacional de Microelectrónica presenta muchísimas ventajas para México; ventajas que justifican con mucho la gran inversión necesaria para crearlo. Entre éstas destacan las siguientes:
a) La creación de cientos de empleos directos, además de miles de indirectos. El centro tendrá que ser operado por personal técnico calificado. La capacidad de fabricación de CIs del estado del arte será aprovechada por grupos de investigación, residentes y externos. Como en cualquier industria, se necesitará personal de mantenimiento, intendencia y administración. La necesidad de contar con reactivos específicos y materia prima de alta calidad, generará industrias asociadas, y por lo tanto, empleos indirectos.
b) La capacidad de fabricar CIs del estado del arte alentará la investigación científica en el país, especialmente en el área de la electrónica, pero no limitada a ésta, ya que la electrónica perméa todas las actividades productivas humanas.
c) La industria podría fabricar los CIs que requiera en el país, evitando el gasto de millones de dólares en la compra de circuitos fabricados por otros países.
d) Este centro generaría la masa crítica necesaria para la educación de la electrónica moderna en el país.
e) Este centro sería la semilla para otros cuartos limpios, creados, mantenidos y administrados por la industria privada para fabricar circuitos de aplicación específica, generando a la vez más fuentes de empleo y más personal capacitado en el campo. Es decir, se desarrollaría una industria de la microelectrónica propia en México.
En contraste, las desventajas son pocas, siendo posiblemente la más importante el costo que llevaría generar este centro. Pero el dinero no puede usarse como argumento para impedir el desarrollo del país. A nuestras juventudes les debemos la oportunidad de desarrollarse íntegramente en uno de los campos más importantes, competitivos y redituables del desarrollo tecnológico global; šcreemos pues el Centro Nacional de Microelectrónica!
El autor es investigador del Instituto Nacional de Astrofísica, Optica y Electrónica (INAOE), ubicado en Tonantzintla, Puebla.