Análisis de costes de los microcontroladores - Conocimiento de la estructura de costes de los circuitos integrados

En el mundo tecnológico actual, los microcontroladores son un elemento central de numerosos sistemas electrónicos, desde el sector del automóvil hasta la automatización industrial. Para los analistas de costes, cada vez se plantea más la pregunta: ¿En qué consiste realmente el precio de un circuito integrado de microcontrolador? La respuesta a esta pregunta es compleja y requiere un profundo conocimiento de toda la cadena de valor en la fabricación de circuitos integrados.

La fabricación de un microcontrolador se basa en un proceso de tres etapas: producción de obleas, procesamiento frontal y empaquetado posterior. Cada una de estas etapas conlleva importantes factores de coste. Cabe destacar que alrededor del 80 % de los costes totales se producen en la fase inicial, en la que se crea la estructura del circuito mediante procesos complejos como la litografía, la implantación de iones y el pulido químico-mecánico. El 20 % restante corresponde a los procesos posteriores, como la separación y el embalaje de los chips.

La litografía es un factor clave en el análisis de costes de los microcontroladores. Como tecnología clave dentro de los procesos frontales, no sólo es intensiva en costes, sino también responsable en gran medida de la precisión de fabricación. Con tecnologías avanzadas como la litografía EUV, los costes de inversión de una máquina pueden alcanzar los 300 millones de dólares. Esta enorme inversión se refleja en última instancia en el precio de cada microcontrolador, sobre todo en aplicaciones muy complejas.

Además de los costes directos del proceso, hay que tener muy en cuenta los costes de material. La oblea de silicio utilizada -normalmente con un diámetro de 300 mm-, así como los fotorresistentes, los agentes de grabado, los gases de proceso y otros consumibles contribuyen significativamente a los costes variables de producción. Las fotomáscaras necesarias para la litografía son especialmente caras. Cuanto más pequeña es la tecnología, más más máscaras con mayores requisitos de precisión se necesitan, lo que aumenta aún más los costes unitarios.

Los gastos generales representan una proporción significativa de los costes totales. Incluyen gastos para entornos de producción limpios (salas blancas), consumo de energía, infraestructura informática, personal indirecto y gastos administrativos generales. En el análisis actual, estos gastos generales representan alrededor del 35% de los costes totales de un circuito integrado de microcontrolador . Su importe depende en gran medida del lugar de producción y de los costes locales de mano de obra y energía. Para los ingenieros de costes, esto significa que las referencias regionales son esenciales para realizar cálculos fiables.

Otro elemento clave en el análisis de costes de microcontroladores es el llamado cálculo ascendente. A diferencia de los métodos de estimación basados en modelos, este enfoque permite un desglose detallado de todos los componentes del coste a lo largo del proceso de producción. De este modo, los expertos en compras y los analistas de costes obtienen una visión transparente de los factores de coste reales, lo que a su vez permite tomar decisiones bien fundadas en las negociaciones de precios y la selección de proveedores.

Un estudio de caso concreto del sector del automóvil ilustra la aplicación de este método: surge una clara estructura de costes para un microcontrolador de 32 bits con una carcasa BGA-416 y una cantidad anual supuesta de diez millones de unidades. Además de los costes frontales dominantes, destacan sobre todo los elevados gastos de litografía y los gastos generales. Estos análisis ponen de manifiesto que, si bien los avances tecnológicos, como el menor tamaño de las estructuras, conducen a microcontroladores más potentes, también suponen un aumento significativo de los costes de producción.

En conclusión, puede decirse que Un análisis de costes de microcontroladores bien fundamentado requiere no sólo una comprensión técnica de la fabricación de circuitos integrados, sino también un conocimiento profundo de los factores de influencia específicos del mercado y de la ubicación. Para los ingenieros de costes, esto significa que la transparencia, la precisión y los enfoques basados en datos son herramientas clave para evaluar y optimizar los costes de los microcontroladores. El método ascendente presentado constituye una base viable para ello, especialmente en un entorno caracterizado por la agitación tecnológica y las cadenas de suministro globales.

________________________________________

📄 Aquí tienes el enlace al whitepaper completo:

White_Paper_Cost_Calculation_Integrated_Circuits.pdf

‍