#INNOHubs: Fascinación por las salas limpias en el Fraunhofer IISB

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Kevin Ehrensberger completó su formación como micrótecnólogo en el Fraunhofer IISB en septiembre de 2021. Con sus compañeras Nadine Riek y Stefanie Schickedanz, la ex estudiante de nanotecnología tiene algo en común: «Yo también quería trabajar con mis manos, hacer algo relacionado con la realidad». La palabra «también» es fundamental en esta frase. Para ejercer su profesión, las micrótecnólogas y micrótecnólogos se sumergen tanto teórica como prácticamente en las estructuras micro y nano de los chips de computadora y componentes semiconductores. Stephanie Natzer, formadora en el Fraunhofer IISB, explica por qué esta profesión tan variada tiene tanto futuro: «Las micrótecnólogas y micrótecnólogos saben cómo fabricar estas pequeñas maravillas y experimentan prácticamente en tiempo real el avance tecnológico».

Ser micrótecnólogo/a pertenece a un club exclusivo

Desde teléfonos móviles, sistemas de carga de baterías y automóviles hasta aviones y satélites, la digitalización y el Internet de las cosas impulsan el desarrollo de componentes y elementos cada vez más potentes. También crece la demanda de componentes de potencia eficientes para transformar energía eléctrica. Aquí, el Instituto Fraunhofer para Sistemas Integrados y Tecnología de Componentes IISB en Erlangen tiene uno de sus enfoques principales. Con investigación y desarrollo en electrónica de potencia, tecnología de semiconductores y materiales, apoya sectores importantes como la tecnología energética, la fotovoltaica o la movilidad eléctrica.

En el Fraunhofer IISB hay seis departamentos técnicos. Nadine es una de las actualmente siete aprendices de micrótecnología y está aprendiendo en el laboratorio de Tecnología de Montaje y Conexión AVT cómo montar componentes electrónicos y montar placas de circuito impreso. La convocatoria en línea para la plaza de formación despertó su interés de forma espontánea. «La profesión todavía es joven. No se busca específicamente después de ella. Ya somos un club bastante exclusivo», cuenta Nadine. Solo 17 aprendices de toda Baviera comparten clase con ella en la escuela profesional.

Su pasión por la química cumplió gran parte del perfil de aptitudes. Pero también hay que manejar bien las matemáticas, la física y el inglés. Antes de comenzar la formación, Nadine no sabía realmente qué le esperaba. «Me encanta que podamos recorrer todos los departamentos aquí. En el taller aprendemos a fabricar piezas según planos técnicos y en la sala limpia aprendemos todo sobre los procesos de fabricación de circuitos integrados, como la litografía, la implantación de iones, el secado y la lavado en seco, la oxidación térmica o la metallización».

No solo limpio, sino puro

El departamento de componentes semiconductores en el Fraunhofer IISB tiene varios enfoques, entre ellos el desarrollo de sensores y componentes de potencia basados en silicio y carburo de silicio. Estos últimos son componentes de conmutación utilizados, por ejemplo, para controlar máquinas eléctricas en vehículos eléctricos. En las salas limpias de alta tecnología del Fraunhofer IISB, se puede representar todo el espectro de procesos para la fabricación de componentes. Equipos de diferentes disciplinas científicas e ingenieriles desarrollan soluciones integrales para clientes industriales, desde el diseño, estudios de viabilidad y construcción de prototipos hasta el proceso de fabricación. «Como micrótecnólogo, me encargo de la ejecución y control de los procesos de fabricación», explica Kevin.

Trabaja en fotolitografía y pasa la mayor parte de su tiempo en las salas limpias del instituto en el campus de alta tecnología de Erlangen, en la FAU. La sala limpia más grande la mantiene el Fraunhofer IISB junto con el catedrático vecino de Electrónica de Componentes. Incluso partículas de polvo diminutas pueden causar defectos en los componentes, por lo que el aire en la sala limpia se filtra y se transforma continuamente. «Llevamos monos, gorros, guantes y mascarillas para no introducir partículas bajo ninguna circunstancia», continúa Kevin. También la iluminación está estrictamente regulada. La fotolitografía es un paso central en la fabricación de circuitos integrados. Mediante exposiciones, se crean capas de fotoprotector estructuradas en una oblea de silicio. Para evitar que el fotoprotector sensible a la luz se desarrolle de forma incontrolada, solo debe iluminarse con luz amarilla sin componentes azules. «Encontré la sala limpia en mi búsqueda de una plaza de formación y me pareció súper interesante, quería saber más», comenta Nadine.

El verdadero Silicon Valley está en la región metropolitana de Nuremberg

En la región metropolitana de Nuremberg están convencidos de que en la Suiza de Franconia se encuentra el verdadero Silicon Valley. El laboratorio de investigación de semiconductores de Siemens se instaló en 1946 en el castillo de Pretzfeld y fue escenario de un invento revolucionario que posibilitó la fabricación de semiconductores y marcó el inicio de la era de la microelectrónica. A mediados de los años 50, aquí se logró la fabricación de silicio de alta pureza en cristales monocristalinos. De esta historia, en la región metropolitana de Nuremberg, se ha formado una red tecnológica y científica de empresas e instituciones de investigación en torno a circuitos integrados, electrónica de potencia, nanotecnología y semiconductores. Así, las micrótecnólogas y micrótecnólogos actuales en el Fraunhofer IISB participan activamente en el desarrollo de procesos y materiales para componentes cada vez más pequeños y potentes.

«Nuestra profesión es muy popular entre las jóvenes», cuenta Stefanie Schickedanz y continúa: «Somos un poco nerds en el buen sentido. Queremos entender las tecnologías con las que trabajamos en profundidad. Resolver un problema solo por el hecho de resolverlo es una motivación que impulsa a muchas personas en tecnología y ciencia». — Nadine añade: «Incluso como aprendices, a menudo nos preguntan cómo resolveríamos algo o nos asignan tareas en equipo. Desde el principio, nos toman en serio».

Trabajar con un parque de máquinas único en Europa

Stefanie hizo su formación en la industria. Hoy, ella misma forma a micrótecnólogos en el departamento de Tecnología de Montaje y Conexión. No ha lamentado en ningún momento el cambio al renombrado instituto de investigación. «Aquí, me exigen en lo técnico. El trabajo es variado y muchas veces no solo se requiere mi habilidad, sino también mi creatividad. Escribir programas y presentaciones, mantener equipos, todo está incluido».

Su campo de actividad pertenece a la micromecatrónica y se ocupa de todos los procesos para unir componentes electrónicos y no electrónicos en un sistema funcional. En su sala limpia AVT en Erlangen, dispone de una flota de equipos que no solo es única en la región de Nuremberg, sino en toda Europa. Impresoras de plantilla, impresoras inkjet, prensas para sinterizado y soldadura de metales, máquinas de cableado y de unión de chips, equipos para fabricación sustractiva y aditiva y otros más permiten la fabricación cercana a la producción de prototipos y series pequeñas. «Los micrótecnólogos sabemos exactamente qué pasa en nuestras máquinas, por eso participamos a menudo en reuniones con clientes y podemos aportar información importante sobre la capacidad y aptitud de los procesos», explica. «También es útil que participemos en la concepción y diseño de nuevas máquinas para futuras aplicaciones desde el principio», añade Kevin.

Explorar tecnologías del futuro

En toda Europa, actualmente se están construyendo capacidades de fabricación para la producción de chips. En torno a estas megafábricas, se están formando clusters tecnológicos en los que se buscan expertos en semiconductores, circuitos integrados y micromecatrónica. La micrótecnología es prácticamente relevante para todas las tecnologías clave y los profesionales son muy solicitados. Con su formación, Stefanie y Kevin han establecido una base sólida para su futura carrera y ya están en camino hacia el siguiente nivel: ambos están realizando una formación adicional como electrotécnicos.

¿Y qué innovaciones desean los tres para el futuro? ¿En qué deben investigar? ¿Cuál es su motivación profesional? Stefanie: «Creo que las energías sostenibles en general y las almacenamientos de energía en particular son ultrimportantes». — Nadine: «Quiero trabajar en una profesión variada y participar en proyectos». — Kevin: «Me encanta trabajar en investigación aplicada, donde puedo contribuir activamente al desarrollo de tecnologías futuras».

#INNOHubs @RegiónMetropolitanaNürnberg

La región metropolitana de Nuremberg ofrece condiciones ideales para aprovechar al máximo las oportunidades profesionales. Nuestros actores globales y campeones ocultos ofrecen las mejores bases para ello, pero sobre todo, nuestros científicos y trabajadores moldean el paisaje innovador de la región. Los #INNOHubs presentan una red completa de laboratorios, centros de competencia, talleres y think tanks, así como el trabajo tecnológico y científico que allí se realiza. En el centro están especialmente las personas que trabajan, investigan y desarrollan en equipo, porque el futuro se construye mejor juntos.

Desde Baumüller hasta Siemens, los empleados, aprendices o estudiantes ofrecen una visión de su trabajo diario o una visión general del equipamiento en laboratorios y talleres, y muestran cómo y en qué trabajan en la región metropolitana de Nuremberg.