Semiconductores

Nota: ver la información referente al Sector de Fabricación de Semiconductores y otros Componentes Electrónicos.

Semiconductores: NAICS 334413

La industria de los semiconductores está formada por fabricantes de semiconductores y dispositivos de estado sólido relacionados. Los productos de la industria incluyen diodos y pilas de semiconductores (por ejemplo, rectificadores, microcircuitos integrados, transistores, células solares y dispositivos semiconductores de detección y emisión de luz). Los semiconductores se utilizan en la fabricación de artículos electrónicos que van desde aparatos de televisión y juguetes hasta computadoras y misiles. Los chips de procesadores de computadora de alta velocidad y los chips de memoria de computadora figuran entre los productos de la industria de alto perfil. La fabricación de productos que integran los semiconductores y la fabricación de
las máquinas utilizadas para producir semiconductores no se clasifican como parte de la industria de los semiconductores.

El Estado de esta Industria

Aquí se identifica los temas tratados más adelante en el texto, se examina las principales cuestiones que afectan a esta industria y se destaca los hechos clave para entender este sector económico.
La industria de los semiconductores se ha caracterizado tradicionalmente por su rapidez de cambio, sus grandes inversiones de capital y su alto riesgo. Está muy consolidada, con sólo un puñado de empresas en unos pocos países que suministran la mayor parte de la producción de la industria. Los elevados requisitos tecnológicos, las inversiones masivas de capital relacionadas con las instalaciones de investigación y producción y los líderes de mercado afianzados suelen desalentar a los nuevos participantes en la industria.
Según un comunicado de febrero de 2016 de la World Semiconductor Trade Statistics (WSTS), el mercado mundial de semiconductores tenía un valor de 335.200 millones de dólares en 2015, un ligero descenso con respecto a los 335.800 millones de dólares de 2014. La WSTS proyectó que el crecimiento sería leve entre 2015 y 2016, en un 0,3 por ciento, pero durante los tres primeros meses de 2016, ni siquiera este minúsculo aumento se produjo. Dan Rosso, escribiendo en mayo de 2016 para la Asociación de la Industria de Semiconductores (SIA), señaló que las ventas globales de semiconductores fueron un 5,8 por ciento más bajas en el primer trimestre de 2016 que en el mismo período de tiempo en 2015. El total de las ventas fue de 78.300 millones de dólares en el primer trimestre de 2016. La madurez de muchos productos (como las computadoras personales) y la disminución del ritmo del cambio tecnológico fueron dos cuestiones que preocuparon a la industria.

Organización y Estructura del Sector

Esta subsección abarca los aspectos logísticos y estructurales de esta industria, incluidos las conceptos clave de los principales productos y servicios, las cuestiones reglamentarias y jurídicas y la composición internacional de este sector económico.

Los dispositivos semiconductores actúan efectivamente como los cerebros de los mecanismos que controlan y coordinan. Un semiconductor es esencialmente un material que conduce la electricidad a temperatura ambiente mejor que un aislante. Cuando se trata o «dopado», un semiconductor, como el silicio, se puede hacer que actúe como aislante en algunas condiciones y como conductor en otras. Además de gestionar los sistemas de comunicación, financieros y de información, los semiconductores se utilizan en aviones, tractores, juguetes, equipo médico y otros bienes. El mercado más grande de semiconductores es la industria informática, que utiliza los chips principalmente en la construcción de computadoras personales y estaciones de trabajo. Otros mercados de semiconductores son la industria de la electrónica de consumo y la industria automotriz.

Las categorías de dispositivos semiconductores incluyen las memorias de semiconductores de óxido metálico (MOS) (incluida la DRAM); los micro MOS (microprocesadores y procesadores de señales digitales); y los MOS lógicos, productos analógicos y discretos (dispositivos que realizan una única función que afecta al flujo de corriente eléctrica).

Historia y Desarrollo del Sector

Aquí se explora los antecedentes de esta industria y sus tendencias históricas, incluyendo las innovaciones importantes que tuvieron lugar y los individuos que las llevaron a cabo.

En los Estados Unidos, los Laboratorios Bell inventaron el transistor de estado sólido, el primer dispositivo semiconductor, en 1948. El dispositivo fue una mejora sobre los mecanismos convencionales de tubos de vacío porque no tenía filamento para quemar, consumía menos energía y era mucho más pequeño. Además, el funcionamiento del transistor dependía de las características del material sólido y no del calor. En 1956, los científicos del Laboratorio Bell William Shockley, John Bardeen y Walter H. Brattain recibieron el Premio Nobel por su invento de 1948. Ese mismo año, Shockley dejó la compañía para formar su propio negocio, Fairchild Semiconductor. Fairchild y Texas Instruments, también con sede en los Estados Unidos, revelaron simultáneamente el circuito integrado (IC) en 1958 en un avance fundamental que combinaba eficazmente las funciones de varios dispositivos discretos en una sola oblea de silicio. Robert N. Noyce, el jefe de Fairchild durante el desarrollo del CI, dejó la empresa en 1968 para formar Intel, que introdujo el circuito integrado de memoria en 1971. Ese y otros desarrollos generaron un aumento masivo en el consumo de semiconductores durante los años 70.

Además de los enormes avances tecnológicos, la disminución de los precios impulsó el uso de semiconductores durante los años 70. El empleo en la industria reflejó el aumento del uso, pasando de unas 100.000 unidades a principios de los años 70 a cerca de un cuarto de millón en 1980. A pesar de la caída cíclica de 1975, la producción mundial de semiconductores creció alrededor de un 30% anual entre 1976 y 1980. Aunque Estados Unidos seguía suministrando casi el 70 por ciento de todos los semiconductores y tenía casi asegurados los segmentos de alta tecnología y alto margen de la industria, otros países estaban entrando en el mercado. Japón, en particular, invirtió mucho en tecnología de semiconductores y a principios de la década de 1980 controlaba el 25 por ciento del mercado mundial.

Durante la década de 1980 se produjo un importante cambio en la producción. Japón, impulsado por un consorcio gobierno/industria, se dirigió al mercado de DRAM, de rápido crecimiento, e inundó a los Estados Unidos con circuitos integrados económicos, ganando rápidamente cuota de mercado. Al bloquear las importaciones de semiconductores y aprovechar las bajas barreras a la exportación en los Estados Unidos, el Japón logró captar el 38% del mercado mundial de CI para 1990, aunque la producción de chips en Europa y otras naciones asiáticas iba en aumento. Mientras tanto, la cuota de mercado de circuitos integrados de los Estados Unidos se redujo del 67% en 1980 a sólo el 29%. Los frustrados productores estadounidenses lograron asegurar un pacto comercial entre los gobiernos japonés y estadounidense que exigía que Japón impulsara las importaciones de semiconductores. Japón no cumplió con los términos en 1991, y se negoció una versión diluida del acuerdo original.
Independientemente de los países que produjeron los dispositivos, las ventas de semiconductores aumentaron en la década de 1980 y los precios de los chips similares a los productos básicos se desplomaron a medida que proliferaba la competencia y se introducían nuevas técnicas de fabricación. La caída de los precios contribuyó al aumento del número de aplicaciones de los semiconductores en industrias como las de las computadoras personales, las telecomunicaciones, la electrónica de consumo y los automóviles. Las ventas también se vieron impulsadas por avances que aumentaron enormemente la potencia, redujeron el tamaño y aumentaron la flexibilidad de los semiconductores y los dispositivos a los que se incorporaron. En consecuencia, las ventas anuales de la industria de los semiconductores en todo el mundo se dispararon de unos 20.000 millones de dólares a principios del decenio de 1980 a casi 60.000 millones de dólares a principios del decenio de 1990.

En 1998 y 1999, los tres principales desafíos para la industria de los semiconductores fueron la debilidad de los precios y el exceso de existencias, la recesión de la economía asiática y la evolución del mercado de las computadoras personales. El exceso de oferta se debió a los intentos de la industria por mantener el ritmo del rápido crecimiento del mercado de las computadoras personales a mediados del decenio de 1990. La manufactura se amplió para acomodar la demanda en ese momento, pero cuando la demanda se redujo, las grandes instalaciones siguieron produciendo bienes. En 2009, según KPMG, la industria estaba valorada en 260.000 millones de dólares en todo el mundo.

La industria experimentó un aumento de la demanda en varios segmentos clave durante 2013. La lógica fue la categoría de semiconductores más grande, y alcanzó los 85.900 millones de dólares en 2013, un aumento del 5,2 por ciento en comparación con 2012. Las ventas de memorias de semiconductores se situaron en 67.000 millones de dólares, y las microcentrales MOS, con 58.700 millones de dólares, formaban parte de los tres principales segmentos de esa industria. De los tres sectores, la memoria fue el segmento de mayor crecimiento, con un aumento del 17,6 por ciento en 2013. Las ventas de memorias DRAM tuvieron un buen desempeño y aumentaron un 33,3 por ciento año tras año, mientras que las memorias flash NAND experimentaron un crecimiento del 8,1 por ciento (debido a la demanda de memoria de los teléfonos inteligentes y las tabletas). Otros segmentos que tuvieron un buen desempeño fueron los productos optoelectrónicos, que alcanzaron 27.600 millones de dólares en ventas para un aumento anual del 5,3 por ciento, y los analógicos, que alcanzaron 40.100 millones de dólares en ventas para un aumento anual del 2,1 por ciento.

En cuanto a las ventas globales, el mercado americano siguió siendo fuerte, con un aumento de las ventas anuales del 13,1 por ciento en 2013. Las ventas anuales también aumentaron en Asia y el Pacífico en un 7,0% y en Europa en un 5,2%. La tendencia al alza de las ventas en Asia cayó bruscamente en Japón en un 15,2% debido a la devaluación del yen japonés.

Según un informe de la empresa de investigación del mercado de semiconductores IC Insights, entre 2009 y 2013 se cerraron 72 plantas de fabricación de obleas (fabs). Otras nueve fábricas fueron marcadas para ser cerradas en 2014. Japón, América del Norte y Europa tuvieron la mayor cantidad de cierres de fábricas porque sus fábricas de obleas eran más antiguas y más pequeñas que las de Taiwán, Corea del Sur y China. Los proveedores de semiconductores en Japón cerraron 28 fábricas de obleas entre 2009 y 2013, más que cualquier otro país. Los proveedores norteamericanos cerraron 23 fábricas de obleas y Europa 15. En el informe de IC Insights se afirma que «desde mediados de 2007, la industria de los circuitos integrados ha estado reduciendo la capacidad más antigua (es decir, [menos o igual a] obleas de 200 mm) para producir dispositivos más rentables en obleas más grandes».

Condiciones Actuales de esta Industria

Esta subsección examina las más importantes tendencias y estadísticas recientes, incluidas las que tienen mayor impacto en el futuro de este sector económico.

Período 2010-2015

En el plano regional, la Cumbre Mundial sobre el Desarrollo Sostenible mostró que Asia y el Pacífico (excluido el Japón) tenían 201.100 millones de dólares del mercado mundial de semiconductores en 2015, es decir, tres quintas partes del total mundial. Muy por detrás en el segundo lugar estaban las Américas, con 68.700 millones de dólares. Europa (34.300 millones de dólares) como región tenía algo más que el Japón (31.100 millones de dólares). Mientras que Asia-Pacífico experimentó un aumento del 3,5 por ciento entre 2014 y 2015, todas las demás zonas tuvieron un descenso de algún grado, que osciló entre el 0,8 por ciento en las Américas y el 10,7 por ciento en Japón. Europa disminuyó un 8,5%.

Frente a la débil demanda, una ola de adquisiciones barrió la industria de los semiconductores, según un artículo de mayo de 2016 en Venture Beat de Dean Takahashi. «Durante 2015 se anunciaron más de 100.000 millones de dólares en fusiones y adquisiciones, incluyendo la compra de Broadcom por 37.000 millones de dólares por parte de Avago Technologies, la adquisición de Altera por 17.000 millones de dólares por parte de Intel, la adquisición de Atmel por 3.600 millones de dólares por parte de Microchip y la adquisición de SanDisk por 16.000 millones de dólares por parte de Western Digital. Desde 2013, se ha adquirido casi una cuarta parte de las 30 empresas que antes estaban en el Índice de Semiconductores de Filadelfia de las empresas de chips que cotizan en bolsa». Cada vez más dispositivos tenían semiconductores, y Takahashi señaló que la «Internet de las cosas» (mayor interconexión entre máquinas y dispositivos) requeriría miles de millones y miles de millones de semiconductores si se hiciera realidad. Sin embargo, un mayor número de semiconductores no significaba semiconductores de alta gama y costosos; de hecho, era más probable que los semiconductores de bajo costo y alto volumen serían los preferidos. Por lo tanto, aunque los semiconductores seguían siendo una parte integral y tangible de la mayoría de los dispositivos tecnológicos contemporáneos, eran cada vez más un componente similar a un producto básico sujeto a fuertes presiones de precios.

Principales Actores del Sector

Se ofrece una breve descripción de las principales empresas, incluyendo las ventas anuales recientes, notas históricas y especialidades dentro de este sector económico.

Intel fue clasificada como el fabricante de semiconductores número uno en el mundo, con una facturación de 55.400 millones de dólares en 2015. Continuó dominando la producción mundial de chips para microprocesadores y se considera la empresa más conocida en este campo. En un reportaje del USA Today de febrero de 2016, Elizabeth Wiese señaló que Intel estaba despidiendo a unos 12.000 empleados como parte de «una dolorosa reducción de personal destinada a acelerar su alejamiento del menguante mercado de las PC a uno más centrado en la computación en nube y los dispositivos conectados».

La surcoreana Samsung Electronics, parte del Grupo Samsung, se convirtió en una empresa prominente en semiconductores debido en gran parte a su agresiva fabricación de chips DRAM similares a los productos básicos. Texas Instruments (TI) fue también uno de los más antiguos y grandes fabricantes de semiconductores del mundo. En 2015, la empresa tuvo unos ingresos de 13.000 millones de dólares.

Revisor de hechos: Marck