Después de tocar tierra en Florida en la noche del 26 de septiembre, el huracán Helene afectó severamente a los 10 estados por los que pasó. Según funcionarios estadounidenses, ésta es la segunda tormenta más mortal en Estados Unidos en 50 años, después de Katrina.

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

Los fabricantes de chips del este de Asia se apresuran a evaluar el impacto del cierre de la mina en la ciudad de Spruce Pine. El incidente pone de relieve cómo incluso pequeños rincones de las actuales cadenas de suministro globalizadas pueden albergar vulnerabilidades ocultas.

El cuarzo en la fabricación de semiconductores

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

Cualquier impureza en el crisol puede introducir defectos no deseados en el silicio, afectando los circuitos impresos en él y aumentando el riesgo de un chip defectuoso. Por eso, el cuarzo, que es estable a altas temperaturas y no reacciona fácilmente 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 falta de agua, según Sibelco. La falta de agua significa que se introducen menos impurezas mientras se forman los minerales.

La rara pureza del cuarzo de pino abeto garantiza que el silicio producido será perfecto. Eso lo convierte en una parte vital de la cadena de suministro global de semiconductores, según el periodista Ed Conway, autor del libro 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 ciudad de Spruce Pine, que suministra gran parte del cuarzo de alta pureza para la fabricación de semiconductores. Fotografía: Barbara A. Stagg

Gigantes de fabricación de chips como Samsung Electronics, Infineon Technologies, SK Hynix y TSMC dijeron que sus operaciones no se han visto afectadas significativamente en este momento. Los fabricantes de obleas de silicio como Shin-Etsu Chemical, Sumco y GlobalWafers se ven afectados más directamente.

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

Al igual que las áreas circundantes, Spruce Pine ha luchado con daños causados ​​por la infraestructura destruida, como inundaciones, cortes de energía, caminos cortados e interrupciones de las comunicaciones. SCR-Sibelco y Quartz están intentando contactar a todos los empleados locales, muchos de los cuales fueron evacuados o vieron sus casas destruidas.

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 tomado conciencia 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 sobre la demanda han dejado los suministros de chips escasos. Algunos proveedores de componentes están luchando por aumentar la producción para satisfacer la creciente demanda de ciertos tipos de chips, especialmente chips de IA.

¿Alternativas al cuarzo de pino y abeto?

El cuarzo pino abeto se puede sustituir por cuarzo sintético o natural de proveedores indios y chinos. Pero no cumplen con los estándares de pureza clave 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 menor en la fabricación de chips. Por lo tanto, el aumento de los costos de producción no es lo suficientemente grande como para “descarrilar” o interrumpir la producción en el corto plazo.

(Según Bloomberg, CNN)