MAPEAMENTO ESTRATÉGICO DOS MATERIAIS UTILIZADOS NO ENCAPSULAMENTO DE SEMICONDUTORES

ARTIGO DE REVISÃO

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MAPEAMENTO ESTRATÉGICO DOS MATERIAIS UTILIZADOS NO ENCAPSULAMENTO DE SEMICONDUTORES

Por,

Sílvia Inês Mombach

 

RESUMO

Em 2013, o Brasil foi o segundo maior consumidor de equipamentos eletrônicos do planeta. No que se refere aos semicondutores, o Brasil importou 4,5 bilhões de dólares no ano de 2012 e, em 2013, esta importação foi de quase 5 bilhões de dólares, gerando um aumento de 10% no déficit da balança comercial. Hoje, no Brasil, o encapsulamento de semicondutores é realizado por duas empresas, porém 100% das matérias primas empregadas são importadas. Nesse contexto o desenvolvimeto de materiais nacionais para essa aplicação é um nicho que exige desenvolvimento. Neste trabalho os materiais utilizados no encapsulamento de semicondutores do tipo BGA foram mapeados. Estes serão divididos em materiais diretos e materiais indiretos. O objetivo da pesquisa foi mapear e identificar os materiais diretos utilizados em uma indústria de encapsulamento de semicondutores do tipo BGA para servir de base ao desenvolvimento de materiais advindos fornecedores alternativos à cadeia hoje existente. Com uma metodologia baseada na matriz de priorização, ao final deste trabalho foi possível estabelecer uma relação de prioridade para os materiais diretos utilizados no encapsulamento de semicondutores.

Palavras-chave: Encapsulamento. Semicondutores. Materiais. Mapeamento.

INTRODUÇÃO

Os seres humanos são cada vez mais dependentes da eletrônica e a tendência é que o uso dela seja cada vez mais presente em nosso cotidiano. Os chips estão cada vez mais presentes na nossa vida e por isso o mercado de microeletrônica ou semicondutores irá crescer ainda mais. Projeta-se para o ano de 2015, que o mercado de componentes eletrônicos no mundo movimentará o equivalente a 350 bilhões de

dólares. 

Dentre os componentes eletrônicos, o de maior valor agregado e maior tecnologia empregada são os semicondutores, onde milhares de circuitos são fabricados em lâminas de silício. Posteriormente são realizadas as interconexões utilizando fios de ouro, cobre ou alumínio e malhas metálicas ou substratos de resina e fibra de vidro que é protegido por plástico, em geral epóxi. Esse processo é chamado de encapsulamento. Os tipos de encapsulamentos são os mais variados guiados pelas inovações tecnológicas e criação de novos processos, possibilitando mais velocidade de processamento interno bem como aumento de portas de entradas e saídas, redução do consumo de energia e tamanho físico nos mais diferentes formatos de acordo com sua aplicação.

Existem duas empresas que realizam o encapsulamento no Brasil, mas as matérias primas utilizadas são 100% importadas. Assim uma das áreas que deve ser estudada como forma de aumentar a competitividade brasileira, é a área de desenvolvimento de novos materiais para a utilização na fabricação de produtos eletrônicos encapsulados.

Nesse contexto CERQUEIRA, desenvolveu essa pesquisa com o objetivo de mapear e identificar os principais materiais utilizados em uma indústria de encapsulamento de semicondutores, de componentes do tipo Ball Grid Array (BGA), para desenvolvimento destes com conteúdo nacional.

Incialmente Cerqueira, fez uma revisão bibliográfica  abordando  a história da microeletrônica e a fabricação de chips, onde são abordados o desenvolvimento deste segmento no decorrer dos anos.

Também é apresentada uma revisão sobre o processo de encapsulamento de semicondutores, etapas deste processo produtivo e os materiais utilizados.

Em seguida é apresentada a  metodologia proposta para o desenvolvimento do trabalho, sobre os materiais utilizados para realizar o mapeamento estratégico de materiais na indústria do encapsulamento de semicondutores.

Seguido dos resultados do mapeamento estratégico, análise dos dados levantados, e por fim conclusão do trabalho.

MATERIAIS E MÉTODOS

Para desenvolver o mapeamento dos materiais CERQUEIRA, adaptou e uniu a matriz de priorização de Charles Kepner e Benjamin Tregoe ao problema central da seleção de materiais de Michel Ashby e aos aspectos para a seleção de materiais de Lennart Ljungberg. A metodologia resultante foi aplicada aos materiais diretos utilizados no encapsulamento de semicondutores.

A partir disso foram seguidas quatro etapas na construção do trabalho. Na primeira etapa foram listados os tópicos de análise. Na segunda etapa, a etapa de pontuação dos problemas ou pontos de análise, ocorreu a pontuação dos tópicos de análise propostos no trabalho. Na terceira etapa, a etapa de classificação dos pontos de análise, os tópicos de análise do trabalho foram classificados e por fim, na quarta etapa, a etapa de tomada de decisões estratégicas, foi definido o grau de importância dos materiais diretos utilizados no encapsulamento de semicondutores.

O problema central da seleção de materiais proposto por Ashby e os aspectos para a seleção de materiais de Ljungberg, contribuíram para a definição dos tópicos de análise na realização do trabalho. Com base nessa adaptação o fluxo desenvolvido é apresentado a seguir.

Figura 01 - Fluxograma das etapas da realização do trabalho[pic 2]

Os dados apresentados por CERQUEIRA, foram levantados em uma empresa de encapsulamento de semicondutores no período de janeiro de 2013 a julho de 2015. As informações sobre o volume comprado, o custo do produto, a representatividade na composição do preço unitário e os fornecedores, foram obtidos através do banco de dados da empresa. As informações sobre os materiais que fazem parte da composição dos materiais diretos foram obtidas através de levantamento bibliográfico, revistas especializadas, consulta à fornecedores, análise de documentos e consulta às folhas de dados dos materiais.

A pontuação foi atribuída de acordo com a classificação de cada material no tópico analisado, sendo a maior pontuação igual a 6 e a menor igual a 1. Os materiais foram avaliados segundo o:

*Volume comprado: o material que teve o maior volume de compra por unidade recebeu nota seis e o material que teve o menor volume de compra, nota um.

*Custo do produto: que quanto maior o custo, maior a pontuação. Portanto, o material direto que obteve a maior representatividade no total dos custos no período estudado recebeu o valor seis e o menor, o valor um.