Quan es parla de la fabricació de xips, moltes vegades es pensa en laboratoris d'empreses com Intel, Nvidia o TSMC; o en fàbriques on s'imprimeixen diminuts circuits sobre plaques de silici. Però aquesta imatge, encara que certa, està incompleta. El que gairebé ningú no explica és que una part fonamental de la producció de xips es produeix després que el circuit ha estat "dibuixat" sobre el silici. Aquesta part es diu l'etapa final de producció, o en anglès, "backend". I sense aquella etapa, el xip no serveix, no pot col·locar-se en un mòbil, ni en una computadora, ni en un automòbil, ni a cap dispositiu. És com tenir el motor d'un auto sense rodes, sense volant i sense carrosseria: no arribaràs a cap costat.

El procés dels semiconductors

La fabricació de semiconductors es divideix en dues grans etapes. La primera es diu etapa inicial, o "front end". En aquesta fase, pren una hòstia de silici (una làmina circular prima, semblant a un mirall fosc) i se li imprimeixen milions de transistors, que són els interruptors microscòpics que permeten que un xip pensi, emmagatzemi dades o controli processos. Aquesta part és la més coneguda i la més costosa. Fabricar una planta d'etapa inicial pot costar entre $10.000 i $20.000 milions de dòlars, requereix condicions extremes de neteja, maquinària que dispara llum ultraviolada extrema i una precisió que voreja l'impossible.

Però quan aquesta hòstia amb els xips impresos està a punt, encara no serveix per a gens pràctic. Entren llavors els processos de l'etapa final. Aquí és on cada un d'aquests xips es talla, s'encapsula, es connecta elèctricament, es prova i es prepara per ser muntat en un dispositiu. Imaginem una planxa de galetetes crues que es talla en quadradets i després s'enforna, s'embolica, s'etiqueta i es distribueix. En el cas dels xips, en comptes de farina i sucre hi ha silici, coure i materials químics, però la lògica és semblant: d'una unitat gran surten moltes petites, que cal tractar individualment.

Una vegada tallats, els xips són muntats sobre un suport, que funciona com una espècie de "pont" entre el xip i la placa base d'un mòbil o computadora. Després, se'ls encapsula: se'ls embolica en una capa protectora que els aïlla de l'ambient. Finalment, se'ls emprova, per assegurar-se que funcionen correctament. Si un falla, es descarta. Aquest procés també requereix precisió, però no necessita les mateixes condicions ultranetes de l'etapa inicial. És més flexible, més industrial. Justament per això, històricament, moltes empreses van decidir subcontractar aquesta part, enviant-la a països asiàtics amb mà d'obra més barata, com les Filipines, Malàisia, la Xina o el Vietnam.

El canvi amb la covid

Avui, tanmateix, això canvia. Amb la pandèmia, la guerra comercial entre els Estats Units i la Xina, i la creixent demanda de xips per a tota mena de productes (cotxes elèctrics, electrodomèstics, intel·ligència artificial, drons, càmeres), els països volen assegurar-se de tenir control sobre tota la cadena de producció. El Japó és un d'ells. Encara que durant dècades va ser un actor dominant en semiconductors, va perdre terreny davant Corea del Sud, Taiwan i la Xina. Ara, intenta recuperar part d'aquesta rellevància. Per a això, més de 20 empreses japoneses dedicades als processos de l'etapa final van formar una aliança i cooperen per enfortir la cadena de subministrament interna.

Aquesta aliança representa el 80% de la indústria de l'etapa final al Japó. Inclou empreses com Amkor Technology Japan i Aoi Electronics, que encara que no són tan conegudes com Intel o Samsung, compleixen funcions clavi. La idea és compartir dades de producció, unificar compres de materials, fer investigació conjunta per automatitzar processos i col·laborar amb universitats per desenvolupar noves tecnologies. També capacitaran personal, ja que un dels colls d'ampolla d'aquesta etapa és la falta de tècnics entrenats. Un operari que treballa en proves de qualitat necessita interpretar resultats elèctrics complexos, manipular maquinària delicada i detectar errors sense destruir el xip.

Pensem en un exemple: un auto modern pot tenir més de 1.500 xips. Molts d'ells són simples i de baix cost, però si un falla, per més petit que sigui, pot inutilitzar el sistema de frens o el sensor de proximitat. Aquests xips solen ser de generacions anteriors, anomenats "xips heretats" o "legacy", però són fonamentals. El problema és que com no es fabriquen en grans volums com els xips de telèfons, no és rendible per a les grans empreses invertir-hi. Allà entra la indústria japonesa de l'etapa final: mantenir vives les línies de producció d'aquests xips menys glamurosos però essencials. Si el Japó perd aquesta capacitat, una fàbrica d'autos sencera queda paralitzada per falta d'un xip que costa 3 dòlars.

Segons xifres de mercat, els processos de l'etapa final representen entre el 15% i el 20% del cost total de producció d'un semiconductor. Encara que no és la part més cara, és decisiva. Un error en aquesta fase pot inutilitzar tot el treball anterior. Per això, empreses com TSMC o Samsung integren aquestes etapes o desenvolupen aliances amb proveïdors confiables. L'aliança japonesa intenta oferir aquesta confiança, garantint que no hi haurà colls d'ampolla ni dependència de proveïdors llunyans davant d'una crisi.

Un altre punt clau és que l'etapa final evoluciona. Ja no es tracta només d'"empacar" xips, sinó de com agrupar diversos xips en un mateix mòdul, apilar-los, connectar-los internament de forma més eficient. És el que es diu "empaquetament avançat". Això és especialment rellevant per a aplicacions d'intel·ligència artificial, on la velocitat de comunicació entre xips és gairebé tan important com el seu poder de càlcul. Empreses com Apple, Nvidia o AMD ja dissenyen xips que depenen d'aquesta etapa avançada per assolir el rendiment que prometen. I el Japó no vol quedar-se enrere en aquesta carrera.

Tornant a la comparació amb un auto, podem pensar que l'etapa inicial fa el motor, però l'etapa final defineix com es connecta aquest motor amb el xassís, amb la caixa de canvis, amb l'electrònica del vehicle. Un motor poderós que no pot transmetre la seva energia no serveix de res. El mateix passa amb els xips: sense una etapa final eficient, segura, automatitzada i actualitzada, fins i tot el millor disseny de xip pot quedar atrapat en un laboratori.

El Japó, en organitzar aquesta aliança, ofereix al món una xarxa confiable i estable per a processos que, encara que invisibles per al consumidor, són essencials per a la tecnologia moderna. En un món on els xips ja no són només part de computadores, sinó també de rentadora, rellotges, càmeres, drons, semàfors, bicicletes elèctriques i marcapassos, assegurar que cada un arribi al seu destí funcionant perfectament és un desafiament gegantí. I l'etapa final és l'última barrera que ha de superar cada xip abans de complir la seva missió.

Les coses com són.