Ingeniería Electrónica y Tecnologías Emergentes

-Seria normalizada: Serie de valores en los que se rigen los fabricantes para fabricar los componentes.

-Comp.activo: Componente que introduce ganancia o control sobre la señal. Pueden transferir energía.

-Comp.discreto: Es un tipo de calificación de componentes según su constitución interna irreversible, tienen una o varias unidades independientes (dentro de una cápsula).

-Deriva: Es la variación de la magnitud referida a su valor nominal en un tiempo determinado. Deriva=Δx/xn (%).

-Coef. temperatura de un componente: Coeficiente que determina cómo varía el valor del componente según su temperatura αt=(1/X(T1))*Δx/ΔT.

-Tolerancia: Es la diferencia entre el valor máximo y el mínimo de una magnitud. Xmin—–Xn–Xc—–Xmax.

-Comp. optoelectrónico: Es aquel componente cuyo funcionamiento está relacionado directamente con la luz.

-Comp. integrado: Cápsula donde se encuentran varias unidades iguales o diferentes, interconectadas para formar un circuito.

-Semic. Intrínseco: Semiconductor casi puro que contiene una cantidad insignificante de átomos de impurezas.

-Semic. Extrínseco: Semiconductor dopado cuyas propiedades están controladas por átomos de impurezas añadidas.

-Dopantes: Átomos de impurezas que se añaden a un conductor en cantidades controladas con el propósito de incrementar la concentración de electrones e- y huecos h+

-Átomos donadores: Átomos de impurezas añadidas que incrementan la concentración de electrones. El donador es un átomo de tipo n.

-Material tipo n: Material dopado de tipo donador. Es semiconductor y contiene más electrones que huecos.

-Portadores minoritarios: Portador menos abundante en una muestra semiconductora

-Función de Fermi: Probabilidad de estados ocupados por e-. f(E)=1/1+e^E-Ef/kT 0≤f(E)≤1 (k=cte Boltzmann)


-Nivel de Fermi: Es aquel valor (energético) en el cual la función Fermi-Dirac vale 1/2.

-Semic. Cristalino: Es un tipo de semiconductor cuya estructura atómica está ordenada perfectamente, unida y fija.

-Concentración intrínseca: Número de portadores intrínsecos en el semiconductor sin impurezas.

-Energía de gap: Zona intermedia a las bandas de energía en la cual los electrones pueden atravesar pero no estacionarse.

-Celda unidad: Pequeña porción del cristal dado que puede ser usado para reproducir el cristal.

-Portador: Es la partícula encargada del transporte de corriente eléctrica.

-Electrónica: Rama de la física que estudia y emplea sistemas cuyo funcionamiento se basa en la conducción y control del flujo de los electrones u otras partículas cargadas eléctricamente.

-Ing. Electrónica: Conjunto de conocimientos técnicos (a nivel teórico y práctico) que tienen por objetivo la aplicación de la tecnología electrónica para la resolución de problemas, uso de la energía eléctrica para transmitir, recibir y procesar información.

-Potencia nominal: Potencia que puede disipar un componente de manera continua a temperatura ambiente.

-Comp. Activos y pasivos: Son componentes electrónicos (dispositivos que forman parte del circuito (dos o más terminales)) clasificados en función de su acción sobre señales.

  • Comp. Pasivos: No ganancia ni control, si atenuación o pérdida Ej: R, L, C.
  • Comp. Activos: Si ganancia o control, pueden transferir energía Ej: Diodo, transistor.

-Ley de Ohm termi: Pd=I(Tc-Ta/Rth)+II(Cth+dTc/dt). Tc: temp. comp (K). Ta: temp. ambiente (K). Rth: resistencia térmica (ºC/w). Cth: capacidad térmica (w*s/ºC). I: Calor transmitido desde el interior del componente al ambiente. II: calor que el componente almacena

Proceso de fabricación (ensamble) de una placa de circuito impreso:

  • Ensamble cara de componentes: En este paso, se prepara la cara de los componentes serigrafiando pasta de soldar, posicionando los componentes y fundiendo pasta para soldar y Sn/Pb de los nodos de soldar en una cámara (refusión).
  • Ensamble de componentes discretos en cara de componentes: Se ensamblan componentes de este tipo utilizando distintos equipos especializados.
  • Ensamble cara soldadura: Se prepara la cara de soldadura dispensando pegamento, posicionando los componentes y curando la pasta a pegar.
  • Ensamble manual y soldadura de componentes: Se ensambla manualmente todo tipo de componentes con cualquier geometría y tipo de terminales. Se utiliza el proceso de soldadura de componentes en doble ola.
  • Pruebas en placas: Se inspecciona visualmente la presencia o falta de un componente, se realizan medidas de las impedancias y luego se simulan digitalmente.

Procesos tecnológicos para la fabricación y producción de circuitos integrados.

  1. Fabricación de obleas: Se funde una barra de polisilicio y se cortan rebanadas para dar lugar a las obleas.
  2. Oxidación térmica: Las obleas de silicio se someten a altas temperaturas en presencia de oxígeno o agua formando un espesor de óxido.
  3. Fotolitografía: Se transfiere un patrón desde una fotomáscara a la superficie de la oblea.
  4. Etching: Se sumerge la oblea en agua fuerte que elimina la fotoresina y deja un patrón del circuito permanente en el óxido atacado.
  5. Difusión de dopantes: Permite mover los átomos dopantes desde una fuente a la oblea y permite que estos se difundan.
  6. Metalización (evaporación del metal): La oblea se introduce en una cámara de vacío y se evapora aluminio o cualquier otro metal. Se solidifica formando una capa delgada en la oblea.
  7. Test: Se accede a los PADS con herramientas especiales para realizar un test eléctrico.

Dispositivos electrónicos de potencia:

  • Características: Curva característica I-V. Dos estados claramente definidos (on/off). Fácil control y pequeña potencia.
  • Tipos: Semiconductores de alta potencia (Ej. transistor de potencia (rectificador)). Semiconductor de baja potencia (Ej. MOSFET (control de motores)). Módulos de potencia.


Tecnologías emergentes:

  • Nanotecnología.
  • Biotecnología (tecnología aplicada a procesos biológicos).
  • Robótica (ciencia que estudia el diseño y construcción de máquinas capaces de desempeñar tareas realizadas por el ser humano o que requieren del uso de inteligencia).

Tipos de tecnologías emergentes. Las tecnologías emergentes son innovaciones científicas que pueden crear una nueva industria o transformar una ya existente

  • Nanotecnología.
  • Tecnología informática.
  • Ingeniería artificial.
  • Biotecnología.
  • Robótica.

Ley de Moore: Expresa que aproximadamente cada 2 años se duplica el número de transistores en un circuito integrado (microprocesador). Para seguir prolongando dicha ley, se tendrían que introducir nuevos materiales y nuevos diseños de transistores, combinando el silicio con otros materiales como el germanio expandido y galio, dichos materiales se consideran sucesores eventuales del silicio porque mejoran la conducción de electrones.Propósitos de la oxidación térmica durante la fabricación de circuitos integrados.

  • Barrera de difusión para dopaje selectivo de silicio.
  • Dieléctrico aislante para dispositivos MOS.
  • Pasivación y protección de superficies.

Nanotecnología (ventajas/desventajas/aplicaciones): La nanotecnología es un campo de las ciencias aplicadas dedicado al control y manipulación de la materia a una escala menor a un micrómetro.

  • Ventajas: No utiliza agua en el sistema de producción. Ayuda contra enfermedades infecciosas. Rebajar costes de ordenadores.
  • Desventajas: Cambio en la estructura de la sociedad y sistema político. Sobreexplotación de productos. Cambio en la economía (por la producción poco costosa y duplicación de diseños).
  • Aplicaciones: Producción agrícola. Informática. Construcción.

Compatibilidad electromagnética: Aptitud del aparato o sistema para funcionar de manera satisfactoria en su entorno electromagnético, sin que el mismo produzca perturbaciones electromagnéticas intolerables.

Tecnología informática: Ciencia aplicada que posibilita el procesamiento de información a través de medios artificiales como los ordenadores.Ingeniería artificial: Rama de las ciencias de la computación que se ocupa de construir sistemas que permitan exhibir un comportamiento cada vez más inteligente.