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Tecnología innovadora de integración 3D para mejorar procesos industriales

Cada dispositivo nuevo que sale al mercado es más pequeño y veloz que los anteriores. La integración tridimensional, una tecnología en rápida expansión, es responsable de este fenómeno en buena medida. Esta tecnología, que consiste en apilar matrices de dos dimensiones y comun...
Tecnología innovadora de integración 3D para mejorar procesos industriales
Cada dispositivo nuevo que sale al mercado es más pequeño y veloz que los anteriores. La integración tridimensional, una tecnología en rápida expansión, es responsable de este fenómeno en buena medida. Esta tecnología, que consiste en apilar matrices de dos dimensiones y comunicarlas en la tercera dimensión para acelerar la comunicación entre chips, ya se utiliza en numerosos aparatos, como dispositivos médicos implantables en miniatura y dispositivos de radiofrecuencia instalados en teléfonos móviles. Este procedimiento permite apilar e interconectar múltiples materiales, tecnologías y componentes funcionales para conformar micro y nanosistemas de elevada integración con aplicaciones en infinidad de sectores.

FAB2ASM fue un proyecto respaldado por la Unión Europea cuyo propósito era desarrollar una nueva tecnología de fabricación para integrar circuitos microelectrónicos y microsistemas en 3D. Llegó a su fin recientemente y sus responsables han difundido varios resultados positivos. Los artífices del proyecto pretendían solucionar deficiencias importantes de velocidad de desarrollo y precisión de la tecnología que lastran la producción industrial. Con tal fin conjugaron herramientas robóticas convencionales y conocimientos de física sobre autoalineación, es decir, la alineación de chips diminutos por efecto de la tensión superficial de líquidos u otras fuerzas físicas aplicadas a escala micrométrica.

Su planteamiento comienza por el diseño de los componentes y de las interfaces. En el proceso aplicado, unos robots muy veloces suministran y alinean chips en relación a unos objetivos con gran exactitud mediante autoensamblaje. Seguidamente se aplican uniones permanentes para obtener dispositivos tridimensionales.

La integración 3D es un campo de desarrollo tecnológico muy prometedor que encierra un potencial económico inmenso. En palabras del Dr. Michael Gauthier, coordinador de FAB2ASM: «El impulso imprimido a través de este proyecto al desarrollo de técnicas de microensamblaje permitirá que nuestras industrias se mantengan a flote ante la fuerte competencia que existe en el mercado internacional».

El consorcio responsable del proyecto pretendía elevar la competitividad de las empresas europeas dedicadas a la micro y nanofabricación empleando una tecnología de integración que posibilita la obtención de productos innovadores de un modo competitivo, contrarrestando al mismo tiempo la tendencia de deslocalizar la producción a países con mano de obra de coste bajo.

En contraposición a la técnica de automontaje más vanguardista desarrollada hasta la fecha, la tecnología propuesta por FAB2ASM no sólo reutiliza la mayoría de los procesos industriales, sino que también mejora las prestaciones del proceso de integración, concretamente la precisión y la eficiencia. En ella se utilizan máquinas robóticas de inserción de componentes (pick-and-place) y visión artificial, lo cual impide que el proceso sea a la vez rápido y preciso. Por ejemplo, si se necesita un micrómetro, la escala de tiempo de integración puede ser demasiado larga o, en algunos casos, incluso inviable.

El consorcio de FAB2ASM representa a una porción amplia de la industria europea dedicada a la micro y nanofabricación y sus integrantes confían en que sus resultados incrementen en hasta un 5 % su cuota en el mercado de los dispositivos con microsistemas.

FAB2ASM, en el que participaron nueve entidades de seis países europeos, tocó a su fin en abril de este año. Contó con una financiación de la UE por valor de 4,7 millones de euros en virtud de una estrategia más amplia de prestar apoyo a investigaciones que contribuyan a mejorar los procesos de fabricación industrial.

Fuente: Universidad Aalto

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