Dos tipos de medición
Una fab de semiconductores y su planta de pruebas hacen dos tipos de medición muy distintos. El primero es la caracterización eléctrica del propio dispositivo: curvas corriente–tensión, fuga, tensión umbral, capacidad, temporización. Es el trabajo de las unidades fuente-medida, analizadores paramétricos y equipos de prueba automática de fabricantes como Keysight, Keithley, Advantest y Teradyne. Estos instrumentos imponen una tensión o una corriente y miden la otra, hasta femtoamperios, con su propia calibración y software. Para ese trabajo no hay una calculadora general en este sitio.
El segundo tipo es la medición de las condiciones alrededor de la oblea y del dispositivo: temperatura, vacío, presión de gas, humedad y vibración. Aquí se usan los mismos sensores que en cualquier industria de proceso, y es aquí donde se necesitan a diario tablas de referencia y conversiones de unidades.
Temperatura: chucks, hornos y estufas
Los probers y chucks térmicos mantienen la oblea a una temperatura fijada durante la prueba, habitualmente entre −40 y 150 °C o más allá. La temperatura del chuck se lee con termómetros de resistencia de platino conectados a cuatro hilos, para que la resistencia de los cables no entre en el resultado. Una PT100 marca 157,325 Ω a 150 °C; la calculadora PT100 da el valor y la tolerancia de la clase del elemento a cualquier temperatura, la primera cifra que hay que conocer cuando dos chucks no coinciden.
Los hornos de difusión y oxidación trabajan cerca de 1000 °C y por encima, donde se usan termopares de platino-rodio tipos R, S y B. Su señal es pequeña: un termopar tipo S da 9,587 mV a 1000 °C y cambia solo unos 11,5 µV por grado, de modo que un grado de error son unos pocos microvoltios en los bornes. La calculadora de termopares convierte con compensación de unión fría, y las páginas del tipo S y el tipo B recogen rangos y clases de tolerancia.
Las pruebas de burn-in y de vida operativa a alta temperatura someten a dispositivos alimentados a un horno. Una condición de cualificación habitual, descrita en JEDEC JESD22-A108, es de 1000 horas a una temperatura de unión de 125 °C o más. Las temperaturas del horno y de los encapsulados se registran con termopares tipo K o T; el tipo K da 5,124 mV a 125 °C. Lo que la prueba necesita es la temperatura de unión, es decir, la del encapsulado más el calentamiento causado por la disipación del propio dispositivo, y ningún sensor de temperatura la lee directamente.
Vacío y presión: un problema de unidades
En buena parte de la industria las cámaras de proceso se especifican en Torr y militorr, en otros sitios en pascales y milibares, y los gases de la instalación en psi, bar o kPa. Un Torr son 133,322 Pa o 1,3332 mbar, así que un proceso a 100 mTorr está a 13,33 Pa. La sobrepresión de las salas limpias y la extracción son pequeñas presiones diferenciales en pascales o pulgadas de agua: 25 Pa son 0,1004 inH₂O. El conversor de unidades de presión muestra las dieciséis unidades a la vez.
Dos advertencias. Un manómetro capacitivo mide la presión directamente, pero los vacuómetros de conductividad térmica y de ionización la deducen de una propiedad del gas y leen distinto según el gas; convertir unidades no corrige eso. Y los vacuómetros son absolutos, mientras que la mayoría de los transmisores de presión de línea son relativos a la atmósfera.
Humedad y vibración
La humedad de la sala limpia se mantiene en una banda estrecha porque influye en las descargas electrostáticas, los procesos de resina y la corrosión. Una sala a 22 °C y 45 % de humedad relativa tiene un punto de rocío de 9,5 °C; cualquier superficie más fría, como una tubería de agua fría, acumulará condensación. La calculadora de punto de rocío convierte entre humedad relativa, punto de rocío y humedad absoluta.
Las herramientas de litografía y metrología son sensibles a la vibración del suelo, que se especifica como velocidad RMS en micrómetros por segundo en bandas de tercio de octava; las curvas genéricas VC van de 50 µm/s (VC-A) a unos 3 µm/s (VC-E). Los sensores dan aceleración; el conversor de vibraciones convierte entre aceleración, velocidad y desplazamiento a una frecuencia dada. Trabaja con una sola frecuencia, así que ayuda a leer una especificación o una hoja de datos de sensor, no a evaluar un espectro medido frente a un criterio.
Actualizado el 11 de octubre de 2026