Vidrio Visión general (III)

La actual industria del vidrio abarca varios e importantes segmentos del mercado, tales como vidrio plano, vajilla domés- tica y envases, vidrio óptico o de materiales de vidrio para uso científico. Los mercados del vidrio óptico y científico suelen estar muy regulados y en la mayoría de los países se hallan domi- nados por uno o dos proveedores. Estos mercados mueven un volumen mucho menor que los de consumo. Todos ellos se han desarrollado durante años gracias a innovaciones en la tecno- logía específica del vidrio o a avances en la fabricación.

industria del envase, por ejemplo, se vio impulsada por la evolu- ción de las líneas de embotellado rápido implantadas a comienzos del siglo XX. La industria del vidrio plano experi- mentó un auténtico salto hacia adelante gracias al desarrollo del proceso de vidrio flotado en los primeros años del decenio de
1960. Ambos segmentos mueven en la muchos miles de millones de dólares en todo el mundo.

MICROELECTRONICA Y SEMICONDUCTORES - Marcado y empaquetado (I)

La identificación física del dispositivo final encapsulado se consigue con uno de los muchos sistemas de marcado. Las dos categorías principales de marcado de componentes son la impre- sión con contacto y sin contacto. La impresión con contacto recurre por lo común a una técnica de offset giratoria con ayuda de tintas basadas en disolventes. La impresión sin contacto, que transfiere marcas sin establecer contacto físico, comprende la impresión con chorro de tinta o tóner, en la que se utilizan tintas basadas en disolventes o marcado con láser.
Los disolventes empleados como portadores de las tintas de impresión y como predepuradores se componen casi siempre de una mezcla de alcoholes (etanol) y ésteres (acetato de etilo). La mayoría de los sistemas de marcado de componentes diferentes del marcado con láser emplean tintas que exigen un paso adicional de fijado o curado. Estos métodos de curado son: curado al aire, curado por calor (calentamiento directo o rayos infrarrojos) y curado a los rayos ultravioletas. Las tintas para curado con rayos ultravioleta no contienen disolventes.

Los sistemas de marcado con láser utilizan un láser de dióxido de carbono (CO2) de gran potencia o un láser de gran potencia de neodimio-itrio. Estos láseres suelen estar incorporados al equipo y tienen armarios de seguridad que rodean el camino del haz y el punto en que el haz entra en contacto con el blanco. Esta disposición elimina los peligros del haz de láser durante las operaciones normales, pero la preocupación aparece cuando se anulan los bloqueos de seguridad. La operación más corriente en que es necesario quitar las protecciones que encierran el haz y anular los bloqueos es la alineación del haz de láser.

MICROELECTRONICA Y SEMICONDUCTORES - Prueba final

Para la calificación final del rendimiento del dispositivo semicon- ductor de silicio una vez encapsulado, se realiza una prueba eléc- trica final. Como el número y la complejidad de las pruebas necesarias es muy grande, un ordenador se encarga de ejecutar y evaluar la prueba de numerosos parámetros importantes para el funcionamiento del dispositivo.

Prueba de fugas y envejecimiento (II)

Los controles de estos sistemas suelen ser:

• aislamiento en habitaciones con el acceso restringido al personal necesario únicamente;
• carteles de aviso de radiación en las puertas de entrada a las habitaciones donde haya Kr 85;
• monitores para la vigilancia permanente de la radiación con alarmas y parada/aislamiento automáticos;
• sistema de ventilación de salida propio y habitación con presión negativa;
• vigilancia de exposiciones con dosimetría personal (p. ej., pelí- cula dosimétrica de radiación);
• mantenimiento periódico de alarmas y cierres;
• inspecciones periódicas en busca de fugas de material radiactivo;
• formación en seguridad de los operadores y técnicos;
• garantizar que las exposiciones a la radiación se mantengan tan bajas como sea razonablemente posible (ALARA).

También se inspeccionan los materiales que entran en contacto con el Kr 85 (p. ej., los CI expuestos, aceite usado de bombas, válvulas y juntas tóricas) para cerciorarse de que no emiten radiación a niveles excesivos debido al gas residual que pueda quedar en ellos antes de sacarlos de la zona controlada. Leach-Marshal (1991) suministra información detallada sobre exposiciones y controles de los sistemas detectores de fugas mínimas de Kr 85.
El envejecimiento es una operación de esfuerzos térmicos y eléc- tricos para determinar la fiabilidad del dispositivo final encapsulado. Los dispositivos se depositan en un horno con control de temperatura durante un período de tiempo prolongado en la atmósfera ambiente o en una atmósfera inerte de nitrógeno. Las temperaturas oscilan entre 125 °C y 200 °C (150 ºC es la media), y los períodos de tiempo entre unas pocas horas y 1.000 horas (48 horas en promedio).

Prueba de fugas y envejecimiento (I)

La prueba de fugas es un procedimiento desarrollado para comprobar la capacidad real de sellado o hermeticidad del dispo- sitivo encapsulado. Hay dos formas corrientes de realizarla: la detección de fugas con helio y la detección de fugas con trazador radiactivo.
En la detección de fugas con helio, las monturas terminadas se colocan en una atmósfera de helio a presión durante cierto tiempo. El helio puede penetrar a la montura por las imperfec- ciones del encapsulado. Una vez sacada de la cámara de presurización con helio, la montura es transferida a la cámara de un espectrómetro de masas y se comprueba si hay fugas de helio por las imperfecciones de la montura.
En el segundo método, el helio es sustituido por un gas trazador radiactivo, que suele ser el criptón 85 (Kr 85), y se miden las fugas del gas radiactivo de la montura. En condiciones normales, la exposición del personal debida a este proceso es inferior a 5 milisievert (500 milirem) al año (Baldwin y Stewart
1989).

Encapsulado (II)

• resinas termoendurecibles—epoxia, silicona o silicona/epoxia;
• endurecedores—novolacas epoxídicas y anhídridos epoxídicos;
• sustancias de relleno— dióxido de silicio (SiO2) amalgamado en sílice o cristalino y alúmina (Al2O3), por lo general en la proporción de 50-70 % en peso;
• pirorretardante—trióxido de antimonio (Sb2O3) por lo general en la proporción de 1-5 % en peso.

El moldeo por inyección emplea un compuesto termoplástico o termoendurecible para moldeo que se calienta hasta su punto de fusión en una botella a temperatura controlada y se hace pasar a presión por una boquilla hasta el molde. La resina se solidifica en seguida, se abre el molde y la montura encapsulada sale expulsada. En el moldeo por inyección se utiliza una extensa variedad de compuestos de plástico. Las resinas epoxídicas y a base de sulfuro de polifenileno (PPS) son las últimas sustancias que se han incorporado al encapsulado de semiconductores.
Los encapsulados finales de dispositivos semiconductores de silicio se clasifican en función de su resistencia a las fugas o capa- cidad de aislar el circuito integrado de su medio ambiente. Se distingue entre el sellado hermético (estanco al aire) y el no hermético.

Plantas de gas saturado e insaturado - Procesos de mezcla de gasolina, combustible de destilación y material base para lubricantes (I)

La mezcla es la combinació n física de varias fracciones de hidrocarburos líquidos diferentes para obtener productos acabados con unas características específicas. Los productos se mezclan dentro del proceso por medio de un sistema de distribuidores, o bien fuera del proceso en tanques y recipientes. La mezcla de gasolina, destilados, combustible para aviones de reacció n y materiales base para lubricantes dentro del proceso, se realiza inyectando cantidades proporcionales adecuadas de cada componente en la corriente principal, cuya turbulencia favorece una mezcla perfecta.

• Las gasolinas son mezclas de reformados, alquilatos, gasolina de destilació n directa, gasolinas de craqueo té rmico y catalítico, gasolina de coquificador, butano y aditivos apropiados.
• El fuel y el gasó leo diesel son mezclas de destilados y aceites reciclados, y el combustible para aviones de reacció n puede ser un producto de destilació n directa o estar mezclado con nafta.
• Los aceites lubricantes son mezclas de materiales base refinados.
• El asfalto es una mezcla de distintos materiales residuales, segú n el uso a que se destine.