Tras tocar tierra en Florida la noche del 26 de septiembre, el huracán Helene afectó gravemente a los 10 estados que atravesó. Según las autoridades estadounidenses, esta es la segunda tormenta más mortífera en Estados Unidos en 50 años, después de Katrina.

Helene también obligó al cierre de dos minas en Spruce Pine, Carolina del Norte, propiedad de SCR-Sibelco y Quartz, que producen aproximadamente cuatro quintas partes del cuarzo de mayor calidad del mundo . El cuarzo es un componente clave en la fabricación de semiconductores.

Los fabricantes de chips del este de Asia se apresuran a evaluar el impacto del cierre de una mina en Spruce Pine, un caso que destaca cómo incluso los pequeños rincones de las cadenas de suministro globalizadas actuales pueden albergar vulnerabilidades ocultas.

El cuarzo en la fabricación de semiconductores

El cuarzo se utiliza en la fabricación de semiconductores y paneles solares, y para crear crisoles donde el silicio se calienta, se funde y se transforma en una estructura monocristalina, creando semiconductores. Se denomina método Czochralski, en honor al científico polaco que descubrió accidentalmente la estructura hace más de un siglo, al sumergir una pluma en un crisol fundido en lugar de un tintero.

Cualquier impureza en el crisol puede introducir defectos indeseados en el silicio, afectando los circuitos impresos y aumentando el riesgo de chips defectuosos. Por eso, el cuarzo, estable a altas temperaturas y poco reactivo con otros materiales, ayuda a garantizar la calidad del silicio.

¿Por qué es especial el cuarzo de Carolina del Norte?

El cuarzo de las minas de Spruce Pine es uno de los más puros del mundo, probablemente porque se formó hace cientos de millones de años en condiciones de escasez de agua, según Sibelco. Esta ausencia de agua implica que se introdujeron menos impurezas durante la formación del mineral.

La rara pureza del cuarzo de pino abeto garantiza que el silicio que produce sea impecable, lo que lo convierte en una parte vital de la cadena de suministro global de semiconductores, según el periodista Ed Conway, autor de Material World.

¿Cómo afectan los cierres de minas a la industria de los chips?

La magnitud del impacto dependerá del tiempo que lleve reabrir tanto las minas como las rutas de transporte con el mundo exterior.

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Daños causados ​​por el huracán Helene cerca de la localidad de Spruce Pine, que suministra gran parte del cuarzo de alta pureza utilizado en la fabricación de semiconductores. Foto: Barbara A. Stagg

Los gigantes de los chips Samsung Electronics, Infineon Technologies, SK Hynix y TSMC afirmaron que sus operaciones no se han visto significativamente afectadas por el momento. Los fabricantes de obleas de silicio Shin-Etsu Chemical, Sumco y GlobalWafers se ven afectados de forma más directa.

Algunas empresas mantienen grandes inventarios, pero si la situación en Spruce Pine persiste, podrían buscar diversificar su suministro de cuarzo, beneficiando a Sibelco y a los competidores de Quartz, según la firma de investigación SemiAnalysis.

Al igual que las zonas aledañas, Spruce Pine enfrenta daños a la infraestructura, como inundaciones, cortes de electricidad, cierres de carreteras e interrupciones en las comunicaciones. SCR-Sibelco y Quartz están trabajando para llegar a todos los empleados locales, muchos de los cuales han sido evacuados o han perdido sus hogares.

Los expertos en la cadena de suministro dicen que las minas podrían tardar semanas en reanudar sus operaciones, lo que significa que es probable que haya escasez de chips y aumentos de precios a medida que los gigantes de Silicon Valley invierten miles de millones de dólares en chips de IA.

Los principales fabricantes de chips han sido plenamente conscientes de los peligros que suponen los cuellos de botella en la cadena de suministro durante la pandemia de COVID-19, ya que la escasez de mano de obra y los errores de cálculo de la demanda han provocado una escasez de chips. Algunos proveedores de componentes se esfuerzan por aumentar la producción para satisfacer la creciente demanda de ciertos chips, especialmente los de IA.

¿Alternativas al cuarzo de pino y abeto?

El cuarzo de pino abeto se puede reemplazar por cuarzo sintético o natural de proveedores indios y chinos, pero no cumplen con los estándares críticos de pureza del crisol, según la analista de BloombergNEF, Jenny Chase.

Esto puede reducir la eficiencia de la producción de obleas, ya que el crisol debe reemplazarse con mayor frecuencia, lo que genera mayores costos y un incremento en los precios del producto.

Actualmente, el cuarzo de alta pureza es solo un componente pequeño en la fabricación de chips, por lo que el aumento en los costos de fabricación no es lo suficientemente grande como para descarrilar o interrumpir la producción en el corto plazo.

(Según Bloomberg, CNN)