Atualmente, todos falam sobre inteligência artificial (IA) – e ela é um dos motores do crescimento.
Segundo a Grand View Research, o mercado global de IA deve atingir US$ 1,81 trilhão. Em 2024, já somava US$ 279,2 bilhões.

A indústria de semicondutores é uma das principais beneficiadas, pois fornece os microchips essenciais às aplicações de IA.

Esse efeito é visível nas vendas globais do setor. De acordo com a Deloitte, as vendas superaram as expectativas em 2024, alcançando US$ 697 bilhões. A consultoria estima que o setor possa atingir US$ 1 trilhão até 2030.

A produção de semicondutores exige soluções de sala limpa de alta qualidade, o que inclui uma ampla gama de equipamentos fabris.
O Sistema Modular da item oferece a base perfeita para projetos seguros e confiáveis de engenharia de equipamentos nesse segmento.

Etapas da produção de semicondutores

A fabricação de semicondutores é um processo extenso, dividido em duas fases principais: frontend e backend.

• Frontend: criação dos circuitos nos wafers (pastilhas de silício).
  
• Backend: montagem, encapsulamento e testes finais dos chips.
  

A seguir, as principais etapas do frontend:

Deposição química e física de vapor (CVD / PVD)

Camadas finas de materiais são aplicadas sobre o wafer.
O processo CVD utiliza reações químicas, enquanto o PVD usa métodos físicos.
Essas camadas determinam as propriedades estruturais e elétricas do microchip.

Oxidação

Forma-se uma camada de dióxido de silício (SiO₂) que atua como isolante e proteção.

Implantação iônica / Fotolitografia

A implantação iônica insere átomos dopantes no silício para alterar suas propriedades elétricas.
Em seguida, a fotolitografia projeta padrões no wafer, definindo a estrutura do semicondutor.
A luz amarela da sala evita exposições indesejadas.

Gravação (Plasma Etching)

Remove o material excedente e aplica o padrão desejado ao wafer, podendo ser seca ou úmida, conforme a necessidade.

Forno vertical (e etapas adicionais)

Processos térmicos como difusão e oxidação complementares ocorrem aqui.
Essas etapas podem se repetir com novas fases de fotolitografia e implantação iônica.

Teste do wafer (Wafer Sensor)

Após o processamento estrutural, cada chip é testado eletricamente para identificar unidades defeituosas.

Agulhas fazem contato com os circuitos na superfície dos chips durante o processo de teste.

Etapas do backend

Teste: inspeção detalhada da integridade funcional dos chips.
Dicing: corte do wafer em chips individuais.
Encapsulamento: proteção física e ambiental do chip.
Conexão (Bonding): ligação elétrica via fios ou pads de contato.
Teste final: nova verificação antes do envio para uso em dispositivos eletrônicos.

Desafios na engenharia de equipamentos para semicondutores

Ainda não há padrões universais no setor — cada empresa define suas normas conforme a etapa produtiva.
Mesmo assim, existem desafios recorrentes e soluções recomendadas:

Compatibilidade com salas limpas

Os equipamentos devem atender aos níveis de pureza exigidos, serem fáceis de limpar e não liberar partículas.

Recomendações:

• Evitar ranhuras abertas – o perfil Line XMS da item possui canais fechados, facilitando a higienização.
  
• Utilizar produtos livres de silicone.

Manter superfícies levemente inclinadas para evitar o acúmulo de partículas.

ESD (Descarga eletrostática)

Até pequenas descargas podem danificar componentes sensíveis.

Recomendações:

• Bancadas e acessórios ESD-safe da item garantem proteção completa.
  
• Cada bancada é testada e acompanhada de relatório de resistência de descarga.
  
• O aço inoxidável, apesar de comum em salas limpas, não é ESD-safe.
  

Treinamentos online sobre ESD estão disponíveis gratuitamente na item Academy.

A bancada item: compatível com salas limpas, segura contra ESD e ergonômica.

EMC (Compatibilidade eletromagnética)

Os gabinetes precisam ser protegidos contra interferências eletromagnéticas.

Recomendações:
Usar painéis blindados e perfil KH, ideal para áreas que não requerem resistência química.

Graças às suas propriedades isolantes, o perfil KH é perfeito para proteção EMC.

Controle de contaminação

Nenhuma partícula pode ser introduzida na sala limpa.

Recomendação:
Utilizar unidades filtrantes FFU (Filter Fan Units) da item em cabines e estações de trabalho.

Amortecimento de vibrações e choques

O transporte em salas limpas deve gerar vibração mínima, para não danificar wafers e estruturas delicadas.

Recomendação:
Usar elementos de piso adequados, revestimentos acolchoados e considerar peso adicional para estabilidade.

Evitar emissão de gases (Outgassing)

Materiais como silicone e PVC devem ser evitados.

Recomendação:
Utilizar produtos testados para limpeza e segurança em ambientes sensíveis.

Transporte livre de partículas

Evita contaminações durante o deslocamento dos wafers.

Recomendação:

• Preferir painéis em PU condutivo ou PA condutivo.

O Plastic Pro da item é ideal para essas aplicações.

Materiais permitidos

Materiais como zinco e estanho causam corrosão e microcrescimentos indesejados.

Recomendação:
Usar alumínio ou perfil St da item, feito de aço inoxidável resistente à corrosão.

Resistência química

Produtos químicos agressivos, como HF, HNO₃, H₂SO₄, HCl e TMAH, exigem superfícies resistentes.

Recomendação:
O Plastic Pro pode substituir o aço inox, desde que testado quanto à resistência química.

Equipamentos fabris típicos na produção de semicondutores

• Bancadas e estantes para salas limpas: em alumínio, aço inoxidável ou materiais antiestáticos.
  
• Miniambientes: áreas isoladas dentro de salas limpas, que reduzem contaminações e custos. 
  • Controle aprimorado de contaminação
    
  • Maior flexibilidade
  • Custos operacionais reduzidos

• Fechaduras mecânicas de porta: ideais para antecâmaras, impedem abertura simultânea de portas.

• Vedações: garantem fechamento hermético em portas e aberturas.

• Carrinhos de transporte de materiais: montados com o Sistema Modular item, não liberam partículas.

• Ilhas robóticas: permitem movimentar cobots conforme a necessidade.