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¿Qué es un Robot de Soldadura?

Un robot de soldadura es un dispositivo en el que se acopla un soldador a un robot para realizar soldaduras automáticas.

El uso de un brazo robótico o similar permite soldar en espacios más estrechos que con los equipos de soldadura automatizados convencionales, como las montadoras y los equipos de soldadura. Tradicionalmente, la soldadura en espacios reducidos sólo podía ser realizada manualmente por humanos.

Usos de los Robots de Soldadura

Los robots de soldadura se utilizan para soldar, pero son más adecuados para fabricar pequeñas cantidades de una amplia variedad de productos que para artículos producidos en serie. También son buenos en trabajos detallados y precisos que tradicionalmente han sido realizados manualmente por humanos, como la soldadura localizada y la soldadura en piezas con bajas temperaturas de resistencia al calor. Sin embargo, esto significa que el trabajo lleva más tiempo que con otros sistemas de soldadura automatizados.

Por ejemplo, la soldadura de la placa amplificadora del sensor de fibra inteligente se realiza mediante el método de soldadura por deslizamiento con la introducción del robot de soldadura. El robot se encarga de soldar en zonas precisas con una anchura de terreno de 0,5 mm y un paso de 1 mm, mejorando así la eficiencia del trabajo.

Principios de los Robots de Soldadura

Los robots de soldadura constan de un robot con un brazo, un soldador, un controlador y una consola didáctica para ajustar las condiciones. Algunos están equipados con un generador de gas nitrógeno para evitar la oxidación de la punta del soldador y la superficie de la soldadura.

Los tipos de robot incluyen pequeños robots de sobremesa, así como robots SCARA y cartesianos, dependiendo del estilo del brazo robótico. Pueden utilizarse introduciendo las condiciones de soldadura desde un mando didáctico y haciendo que realicen la soldadura prescrita.

Tipos de Robot de Soldadura

Los robots de soldadura incluyen los robots de sobremesa, los robots SCARA y los robots cartesianos. Otros tipos se clasifican según el método de soldadura. Los métodos de soldadura más comunes son el método de hierro y el método láser. El método de hierro sigue siendo muy utilizado en la actualidad.

1. Método del Hierro

En el método del soldador de hierro, el soldador se calienta a casi 350 °C y la soldadura se vierte desde la punta del soldador para unir el metal. En comparación con el método de soldadura por reflujo, en el que se aplica soldadura en crema y después se calienta y funde, el método del soldador de hierro se caracteriza por el hecho de que el calor no se aplica directamente a los componentes electrónicos. Esto significa que se minimizan los daños térmicos y se puede conseguir una soldadura de alta calidad.

2. Proceso Láser

En el proceso láser, la soldadura se funde mediante un rayo láser. Este método aprovecha el hecho de que un rayo láser puede enfocarse mediante una lente o un espejo para formar un haz de alta densidad, que calienta el objeto a una temperatura elevada. Los componentes y la soldadura se colocan en la zona donde el diámetro del rayo láser incide sobre el objeto y se sueldan. Este proceso láser es adecuado para el procesamiento estrecho y fino debido a la naturaleza sin contacto del proceso de soldadura.

Más Información sobre los Robots de Soldadura

1. Ventajas de Instalar un Robot de Soldadura

Las ventajas de introducir un robot de soldadura son que automatiza y acelera el trabajo y aumenta la precisión del mismo. Una buena soldadura depende de factores como la temperatura del soldador, el tiempo de contacto y el área de contacto con la placa.

Si estos factores no se controlan adecuadamente, puede producirse fundido de la soldadura debido a una temperatura demasiado baja o a un tiempo de contacto demasiado corto. La soldadura de imitación da lugar a una unión débil y quebradiza. Lo mismo ocurre con la soldadura quemada, que se produce por una conducción insuficiente del calor. Esta situación es especialmente probable en lugares donde hay muchos novatos sin experiencia, lo que aumenta la tasa de rechazo y reduce la eficacia de la producción.

En estos casos, resulta eficaz introducir un Robot de soldadura en la obra para que realice las mismas tareas que un experto. La mayoría de los Robots de soldadura son capaces de controlar el posicionamiento en incrementos de 0,1 mm y tienen una alta repetibilidad posicional (precisión de trabajo). Además, es posible el funcionamiento a alta velocidad accionado por motor, que es más rápido que el funcionamiento humano y evita los errores humanos debidos a la fatiga, etc.

2. Sistematización del Robot de Soldadura

La mayoría de los robots de soldadura pueden sistematizarse con relativa facilidad. Normalmente, se requiere un complejo trabajo de programación cuando los robots se integran en líneas de producción. Por ejemplo, en el caso de los robots articulados verticalmente, es necesario programar e introducir las “tareas que debe realizar el robot” mediante un lenguaje especializado para robots.

Sin embargo, si la tarea que debe realizar el robot ya está decidida, como en el caso de los robot de soldadura, la programación suele correr a cargo del desarrollador del robot. Así, el usuario sólo tiene que configurar parámetros como la información sobre la posición de soldadura y el tiempo de calentamiento tras la instalación, y el robot puede integrarse en la línea de producción.

¿Qué son los Destornilladores Robotizados?

Los destornilladores robotizados son robots que automatizan las operaciones de apriete de tornillos que antes realizaban los operarios.

El robot automatiza la operación de apriete de tornillos y aumenta la eficacia de la fabricación. Además, una función de detección de errores añadida al robot detecta el levantamiento de tornillos debido a un trabajo de atornillado defectuoso y la falta de productos debido a caídas, etc., lo que permite una producción estable.

Los sistemas de destornilladores robotizados están disponibles en muchos modelos, incluyendo robots multieje, robots SCARA, robots de enlace paralelo, robots de atornillado de coordenadas cartesianas, robots de atornillado de doble brazo y pequeños tipos de sobremesa.

Aplicaciones de los Destornilladores Robotizados

Los destornilladores robotizados suelen utilizarse en líneas de producción de productos en serie. Muchos tornillos se fijan en el montaje de máquinas y se utilizan para fijar piezas que no pueden ser fijadas de forma eficiente por operarios humanos. Por ejemplo, son útiles para sujetar cajas de máquinas, donde se utiliza un gran número de tornillos, o donde el tamaño del tornillo es demasiado pequeño para sujetarlo manualmente.

El robot también puede utilizarse para muchos tipos de tornillos, como tornillos de cabeza cilíndrica y avellanada, tornillos para cerchas, tornillos Semmes y rebajes en “Y”. También puede adaptarse a tornillos hexagonales y tuercas hexagonales, y los tornillos pueden fabricarse con una amplia gama de materiales, incluidos materiales de acero, aleaciones de aluminio y plásticos.

Sin embargo, hay algunas áreas en las que es difícil utilizar destornilladores robotizados. Por ejemplo, cuando se utilizan cerca de obstrucciones, en superficies interiores o en agujeros profundos. Por lo tanto, es importante seleccionar el modelo adecuado para la aplicación.

Principio de los Destornilladores Robotizados

Los destornilladores robotizados constan principalmente de un robot, un atornillador eléctrico, un controlador y un alimentador de tornillos.

1. Robot

El robot es un dispositivo que permite colocar con precisión el atornillador eléctrico en la pieza que se va a atornillar. Existen varios tipos de robots para destornilladores robotizados. A menudo se utilizan robots SCARA con múltiples articulaciones para facilitar el movimiento y robots de coordenadas cartesianas.

2. Destornilladores Eléctricos

Fijados al extremo del brazo del robot.

3. Controlador

El controlador controla la información de posición del robot y el par y el ángulo de rotación del atornillador eléctrico. El alimentador de tornillos almacena los tornillos y los suministra para que el destornilladores robotizados realice la tarea de fijación de forma eficiente.

Más información sobre Destornilladores Robotizados

1. Funciones de los Destornilladores Robotizados

Los destornilladores robotizados tienen varias funciones adicionales para realizar la operación de atornillado automáticamente. En primer lugar, el controlador conectado a la parte eléctrica del atornillador tiene funciones tales como la gestión del par de apriete y del ángulo de rotación, el control del par de apriete y del ángulo de rotación, los patrones de apriete de los tornillos y el juicio de correcto/incorrecto.

El par de apriete y el ángulo de rotación son información muy importante para automatizar las operaciones de apriete de tornillos. Algunos modelos también están equipados con sensores para detectar anomalías o defectos en las propias piezas del tornillo, como agujeros de tornillo aplastados o atascados.

2. Importancia del Coeficiente de Fricción para el Atornillado

Para realizar correctamente las operaciones de atornillado, es importante obtener la fuerza axial necesaria. La fuerza axial es la fuerza con la que el tornillo sujeta el objeto y se crea por la fuerza elástica con la que se tira del tornillo hacia atrás. En las operaciones normales de atornillado, no es posible comprobar directamente cuánta fuerza axial se ha generado en cada tornillo. Por lo tanto, el par de apriete y el ángulo de rotación se controlan como características alternativas.

La más común y utilizada es el par de apriete. Los pares de apriete se especifican a veces en los planos de montaje de productos de bricolaje para el público en general. Sin embargo, la fuerza axial adecuada sólo puede alcanzarse apretando con el par de apriete especificado si la fuerza de fricción generada durante el apriete del tornillo se encuentra dentro del rango esperado.

En concreto, se trata del coeficiente de fricción entre las superficies de contacto de los picos y los valles del tornillo y entre la cabeza del tornillo y la superficie sobre la que se asienta el tornillo. Si el coeficiente de fricción entre las dos partes del tornillo es superior al rango esperado, no se puede conseguir una fuerza axial suficiente, incluso trabajando con el par de apriete adecuado.

Por el contrario, si el coeficiente de fricción es inferior al esperado, la fuerza axial generada es demasiado elevada y el tornillo puede romperse o girar. En la fijación de tornillos, ya sea manual o robotizada, es importante ser consciente de que el par de apriete y el ángulo de rotación son sólo valores sustitutivos. Si el coeficiente de fricción está fuera del rango supuesto, no se puede obtener la fuerza axial correcta.

¿Qué es un Medidor de Radiación?

Un medidor de radiación es un instrumento que mide la intensidad o la cantidad de radiación.

Existen cinco tipos principales de radiación, cada uno de los cuales se mide según un principio diferente. Algunos miden la cantidad de radiación en un espacio, por ejemplo, mientras que otros miden la cantidad acumulada de radiación recibida por un individuo.

Aunque la imagen de la radiación es aterradora debido a las bombas atómicas, las armas nucleares y los accidentes en centrales nucleares, también está presente en los espacios en los que vivimos a diario. En las mediciones de la radiación, el instrumento utilizado depende de la naturaleza de la radiación que se desea medir.

Además, los instrumentos de medida que pueden utilizarse dependen de si el nivel de radiación es alto o bajo, y del tipo de radiación: alfa, gamma, beta o rayos X.

Usos de los Medidores de  Radiación

1. Medidores de Radiación de Centelleo

Los medidores de radiación de centelleo se utilizan para medir la tasa de dosis de radiación en el aire en el entorno general. También pueden utilizarse para determinar la localización de fuentes de contaminación, ya que los valores medidos varían con la distancia a la fuente.

La tasa de dosis de radiación en el aire es una medida de la cantidad de radiación en el aire por hora. La radiación espacial es también la radiación que viaja por el espacio y puede proceder del espacio exterior o emanar de fuentes naturales.

La unidad de la tasa de dosis de radiación es hGy/h (nanogray por hora), donde Gy (gris) es la cantidad de radiación absorbida por un material, incluido el cuerpo humano, y también se denomina “dosis absorbida”.

2. Medidores de Radiación de Tubo GM (Geiger-Müller)

Los medidores de radiación con tubo GM se utilizan principalmente para medir la radiación beta y sirven para medir el grado de contaminación de la superficie corporal. También pueden utilizarse para medir los rayos gamma y X y las tasas de dosis de radiación en el aire, pero su precisión es inferior a la de los instrumentos de centelleo.

También se utilizan para medir la presencia de sustancias radiactivas en la ropa y las superficies corporales de los trabajadores, etc., y para analizar nucleidos en experimentos de investigación.

3. Medidores de Radiacion de Caja de Ionización

Los medidores de radiación de caja de ionización se utilizan para medir las tasas de dosis de radiación en el aire. Sin embargo, como el tipo de cámara de ionización sólo puede detectar radiaciones fuertes, estos instrumentos se utilizan en entornos de radiación intensiva, como en la fabricación de equipos basados en rayos X, como las máquinas de TAC y rayos X, en el ámbito médico donde se utilizan estos equipos y en lugares de trabajo nucleares.

4. Dosímetros Personales

Los dosímetros personales miden la exposición acumulada a la radiación del usuario durante un período de tiempo. Los dosímetros personales se utilizan en instalaciones donde se manipulan materiales radiactivos.

Las zonas con un alto potencial de exposición a la radiación, como las centrales nucleares, se designan como zonas controladas, y la ley exige que las personas que entren en ellas lleven dosímetros personales para medir su exposición a la radiación durante el tiempo que permanezcan allí.

Principio los Medidores de  Radiación

La radiación interactúa con la materia cuando la atraviesa. El principio de los medidores de radiación se basa en la interacción entre la radiación y la materia.

Los medidores de radiación de tubo GM y los instrumentos de medida de la radiación de cámara de ionización utilizan la acción de ionización entre la radiación y el gas. Los instrumentos de tubo GM y de cámara de ionización calculan la dosis de radiación convirtiendo la corriente eléctrica producida por la ionización en una señal eléctrica.

Los medidores de radiación de centelleo utilizan la acción de excitación entre materiales. La acción de excitación es la acción de la radiación sobre los electrones de los núcleos atómicos impartiéndoles energía, lo que provoca su repulsión hacia órbitas exteriores. En el proceso de excitación, la energía se emite en forma de luz al volver al estado estable de tierra desde el estado excitado de alta energía en el estado activado.

Los centelleadores emiten luz en respuesta a los rayos X y gamma, y se utilizan habitualmente para medir la radiación, como el yoduro de sodio nal y el yoduro de cesio cisio. El principio de la fluorescencia también se utiliza en los dosímetros personales, que se denominan dosímetros individuales de luminiscencia estimulada por luz, dosímetros de vidrio fluorescente o dosímetros electrónicos.

Más Información sobre los Medidores de Radiacion

Unidades de Radiación

En las noticias sobre radiación, es posible que oiga utilizar unidades de medida desconocidas. Las principales unidades son el Bq (Becquerel) y el Sv (Sievert).

El Becquerel es el número de núcleos atómicos que se desintegran en un segundo, lo que indica la capacidad de una sustancia radiactiva para producir radiación. Las dos unidades se expresan en términos del lado que produce la radiación y del lado que la recibe.

¿Qué es un Oscilador de Baja Frecuencia?

Un oscilador de baja frecuencia es un dispositivo que genera una señal de frecuencia relativamente baja.

La definición del propio término varía según el campo en el que se utilice, pero las especificaciones de los osciladores de baja frecuencia como dispositivos en el mercado oscilan aproximadamente entre unos pocos Hz y varios cientos de kHz. Los circuitos osciladores pueden utilizarse para generar una señal de CA de una frecuencia específica y, por lo general, son los responsables de generar las señales de referencia en las pruebas que utilizan señales de frecuencia.

Las señales en el rango aproximado de 20 Hz a 20 kHz que pueden producir los osciladores están en el rango audible y pueden ser oídas por los humanos como sonido cuando se amplifican.

Usos de los Osciladores de Baja Frecuencia

El uso más común de los osciladores de baja frecuencia es el análisis de la respuesta en frecuencia de los equipos de audio. Dado que la mayoría de los equipos electrónicos de comunicación que utilizan señales de frecuencia emplean radiofrecuencias (RF), y las conocidas bajas frecuencias son ondas sonoras, los equipos acústicos son los circuitos predominantes que utilizan señales de baja frecuencia.

Por ejemplo, un amplificador de audio se utiliza como DUT (dispositivo bajo prueba) y la señal de entrada se genera mediante un oscilador de baja frecuencia. Analizando la señal de salida con un analizador FFT o similar, se pueden analizar las características del amplificador bajo prueba.

Principio de los Osciladores de Baja Frecuencia

El principio del oscilador de baja frecuencia reside en la tecnología de generación de una señal de frecuencia estable basada en un circuito de oscilación. Como es difícil realizar formas de onda de baja frecuencia con los conocidos circuitos osciladores de tipo Hartley o Colpitts basados en circuitos resonantes LC debido a las limitaciones de la longitud de onda, se utilizan circuitos osciladores de tipo RC (o incluso CR).

Los osciladores de tipo RC incluyen circuitos de puente de Wien, circuitos de puente de tipo T y circuitos de tipo variable de estado, todos los cuales pueden lograr la oscilación ajustando la realimentación del amplificador. De ellos, el circuito de puente de Wien es el más conocido y utilizado, en parte debido a la simplicidad de tener sólo un amplificador en el circuito.

Por otro lado, el tipo variable de estado proporciona una distorsión menor y una salida bifásica. Para controlar la frecuencia se puede utilizar una resistencia variable o un condensador variable llamado varicap. El paso-variable con condensadores y resistencias fijas es otro ejemplo de técnica de determinación de frecuencia.

Un circuito de oscilación RC por sí solo no puede producir una onda sinusoidal con una amplitud constante. Por lo tanto, suele ser necesario un dispositivo para controlar la amplitud. Los métodos incluyen el ajuste de la cantidad de realimentación mediante un elemento cuya resistencia cambie con la tensión aplicada, como una bombilla o un termistor, o el montaje de un circuito electrónico que detecte la tensión en la salida y ajuste la cantidad de realimentación.

Más Información sobre Osciladores de Baja Frecuencia

1. Kits de Circuitos Electrónicos Caseros y Software para PC

Los osciladores de baja frecuencia son circuitos electrónicos relativamente familiares, y los dispositivos resultantes pueden utilizarse para crear, por ejemplo, zumbadores para uso doméstico. Por este motivo, se utilizan mucho en kits de circuitos electrónicos caseros y como material didáctico para estudiantes de circuitos electrónicos.

También se dispone de software gratuito para generar fuentes de sonido de baja frecuencia en PC con Windows.

2. Precisión y Calibración de los Osciladores de Baja Frecuencia

En general, la precisión de frecuencia de los osciladores RC no es tan buena como la de los osciladores de cristal de cuarzo, o de cerámica. Esto se debe a las variaciones en los valores de resistencia y capacitancia y al hecho de que el valor RC cambia con la temperatura.

Sin embargo, en comparación con los osciladores de cristal de cuarzo, los osciladores RC son relativamente baratos y fáciles de construir, por lo que su uso está muy extendido y se han realizado innovaciones para mejorar su precisión. Un método típico de mejora es la calibración. La calibración es un método muy utilizado que utiliza circuitos digitales, y los valores de frecuencia se ajustan mediante calibración, especialmente antes de enviar el producto.

La calibración mediante circuitos digitales se basa en un método en el que la compensación se realiza por comparación con un reloj interno, por ejemplo, un determinado valor de la dirección de memoria se utiliza generalmente para fines de calibración. Esto puede hacerse seleccionando automáticamente el valor del registro que dará lugar a la frecuencia de oscilación deseada cambiando el valor de un registro llamado OSCCAL en el funcionamiento del circuito digital.

¿Qué son los Servomotores Pequeños?

Los servomotores pequeños son motores capaces de controlar el posicionamiento y la velocidad con gran precisión.

El motor lleva incorporado un controlador de velocidad y par que proporciona realimentación al valor de mando para lograr un control de alta precisión. La palabra “servo” en servomotor deriva de la palabra griega servus (esclavo) e incluye el significado de moverse con precisión en respuesta a órdenes.

Tradicionalmente, los servomotores de CC accionados por corriente continua eran la corriente dominante, pero hoy en día los servomotores de CA accionados por corriente alterna son la corriente dominante debido a su mayor durabilidad y facilidad de mantenimiento. Aunque en este artículo se hace referencia a los servomotores como “pequeños”, no existe una definición clara del término “pequeño”.

La clasificación se realiza en función de la gama de cada fabricante de motores, por ejemplo, grandes, pequeños o de precisión.

Aplicaciones de los Servomotores Pequeños

Los servomotores pequeños se utilizan en líneas de producción, equipos de medición, equipos médicos, etc., donde se requiere un funcionamiento de precisión. Algunos ejemplos concretos son máquinas herramienta, robots industriales, instrumentos de precisión y componentes electrónicos, pantallas de cristal líquido, equipos de fabricación de semiconductores, equipos de inspección y bioequipos.

Por ejemplo, los robots industriales que se utilizan en las plantas de fabricación de automóviles pueden realizar tareas como recoger, soldar y pintar piezas de forma repetida y precisa, y esto se consigue gracias a un control preciso mediante servomotores. En nuestra vida cotidiana, los servomotores también se utilizan en diversos equipos ofimáticos y automóviles.

Principio de los Servomotores Pequeños

Los servomotores pequeños pueden combinarse con varios dispositivos para permitir un funcionamiento preciso. Un sistema de servomotor consta de un controlador como torre de control, un excitador o servoamplificador como unidad de control y un motor como unidad de accionamiento. Además, un codificador sirve como detector para determinar el estado real de accionamiento del motor.

Cuando funciona un servomotor, las condiciones de funcionamiento, como la posición, el número de revoluciones, el par y la velocidad, se transmiten desde el controlador al excitador. Basándose en las condiciones transmitidas por el controlador y el estado de rotación del motor transmitido por el codificador, el controlador aplica la potencia óptima al motor para la rotación, y el motor se controla basándose en la realimentación del codificador para alcanzar las condiciones de rotación objetivo transmitidas por el controlador.

Además, generalmente se utiliza un sistema de control de velocidad o un sistema de control de posición para el control cuando el servocontrolador ordena al excitador.

Más información sobre Servomotores Pequeños

Diferencias entre Servomotores de CA y CC

Los motores, no sólo los servomotores, pueden clasificarse en motores de CC, de CA o de impulsos. Entre éstos, hay servomotores de CC, que son motores de CC, y servomotores de CA, que son motores de CA. Los servomotores de CA son los más utilizados en la actualidad.

Los servomotores de CA utilizan imanes permanentes en un eje giratorio llamado rotor, que está rodeado por un núcleo de hierro y bobinas como estator alrededor del eje giratorio. El eje giratorio gira generando un campo magnético mediante el paso de una corriente eléctrica a través de la bobina del estator de acuerdo con la temporización de la frecuencia de la corriente alterna, creando una fuerza de atracción o repulsión entre los imanes permanentes del eje giratorio.

El eje giratorio funciona sin contacto con las bobinas, etc., por lo que las únicas piezas deslizantes por fricción son los cojinetes. La corriente circula por el lado del estator, por lo que es el estator, en el exterior del motor, el que genera calor, mientras que en los motores de corriente continua la corriente circula por el rotor, por lo que también es el rotor el que genera calor. En términos de disipación del calor, los motores de CA, en los que el estator genera calor en el exterior del motor, son más fáciles de disipar.

Los servomotores de CC, en cambio, proporcionan un par elevado incluso en un tamaño relativamente pequeño. Otra característica es su buena controlabilidad y su bajo coste. Sin embargo, los motores de CC están sujetos al desgaste de las escobillas, ya que éstas y el conmutador están en contacto directo y conducen la electricidad. Se requiere mantenimiento para hacer frente al desgaste, y otra desventaja es la posibilidad de que se generen chispas por el polvo de desgaste de las escobillas en algunos entornos.

¿Qué es un Diodo de  Señal Pequeña?

Los diodos de señal pequeña son diodos que funcionan con corrientes relativamente pequeñas, de unos cientos de mA o menos.

Se utilizan en la rectificación y conmutación para convertir la corriente alterna en continua y en la generación de tensiones constantes. La aplicación más conocida es la demodulación.

Demodulación significa que las ondas de radio, que combinan una señal portadora de alta frecuencia con una señal de audio de baja frecuencia, se emiten como señal de audio a un dispositivo de salida de audio utilizando la capacidad del diodo para detectar sólo señales de baja frecuencia.

Usos de los Diodos de Señal Pequeña 

Los diodos de señal pequeña se utilizan en productos electrónicos que manejan pequeñas señales y realizan operaciones eléctricas, especialmente en aplicaciones de alta frecuencia como equipos eléctricos, instrumentos de precisión y receptores de radio, y en operaciones de conmutación.

Al seleccionar los diodos, debe prestarse atención a sus valores nominales máximos y a la polarización que puede aplicarse debido a su funcionamiento con señales pequeñas. Si existe la posibilidad de que fluya una corriente excesiva, debe instalarse un circuito de protección para evitar que fluya una corriente excesiva a través del diodo.

Principio de los Diodos de Señal Pequeña 

El principio de funcionamiento de los diodos de señal pequeña radica en su circuito característico, que utiliza los fenómenos físicos que se producen en la interfaz de unión PN de los diodos semiconductores y en la interfaz de unión entre el metal y el semiconductor, y aprovecha la acción de rectificación que se produce en las direcciones de avance e inversión de la característica I-V.

El funcionamiento de los pequeños circuitos eléctricos se describe a partir de sus funciones típicas: funcionamiento de conmutación, circuitos rectificadores y generación de tensión constante.

1. Funcionamiento de Conmutación

Cuando se aplica una tensión a un diodo, éste se utiliza como conmutador, utilizando su función de permitir el paso de la corriente en un solo sentido. Cuando se aplica una tensión en la dirección de avance, fluye corriente, lo que se denomina funcionamiento en estado activado, mientras que en la dirección inversa, no fluye corriente aunque se aplique una tensión, lo que es el funcionamiento en estado desactivado.

Los diodos de barrera Schottky y los diodos PIN se utilizan como diodos para la función de interruptores con una frecuencia de funcionamiento relativamente alta, ya que permiten una conmutación rápida con corrientes pequeñas.

2. Circuitos de Rectificación

La rectificación es una operación de circuito que convierte la corriente alterna en corriente continua utilizando la propiedad del diodo de hacer circular la corriente en un solo sentido. Normalmente, la corriente es una corriente de media frecuencia que no pasa en la dirección negativa, pero cuando se conectan diodos en un circuito de puente, la parte negativa de la corriente alterna se convierte en positiva y se energiza, lo que permite convertir la corriente en una corriente continua de frecuencia completa.

3. Generación de Tensión Constante

Se trata de una operación de circuito en la que se suelen utilizar diodos zener. Un diodo zener es un diodo que puede generar una tensión constante en un rango determinado independientemente de la corriente inversa. Estos diodos se utilizan en aplicaciones de circuitos para generar tensiones constantes y también como circuitos de protección.

Más Información sobre los  Diodos de Señal Pequeña

1. Ejemplos de Construcción de Diodos de Señal pequeña 

Las estructuras de los diodos de señal pequeña se pueden clasificar a grandes rasgos en tipo planar y tipo mesa.

Tipo Planar
El tipo planar es la estructura semiconductora más utilizada, en la que se forma una capa de difusión de impurezas cerca de la película de óxido en la superficie del semiconductor de silicio para crear una unión PN para el diodo. Es posible construir los diodos necesarios en varias partes del CI en términos de circuitería, y esta estructura puede utilizarse ampliamente como bloque de circuito dentro del CI, además de aplicaciones discretas de diodos de pequeña señal.

Tipo Mesa
El tipo mesa tiene la característica de formar la unión PN en forma de montaña vertical y, en particular, el área de la parte de tipo N puede ser grande debido a su estructura, lo que permite una tensión de resistencia inversa relativamente grande. Esta estructura se utiliza a menudo en diodos de pequeña señal para rectificación, aprovechando esta característica. 2. Diodos de pequeña señal de tipo array

2. Diodos de Señal Pequeña Tipo Array

Cuando se utilizan diodos de señal pequeña en varios circuitos, pueden utilizarse varios diodos. Los diodos de señal pequeña de tipo matriz son adecuados en estos casos.

También existen productos que integran varios diodos de señal  pequeña en un único encapsulado o, por ejemplo, una matriz combinada de diodos Zener y diodos de barrera Schottky. Estos productos son útiles cuando la tensión Vf de los diodos debe dividirse en el circuito.

¿Qué es un Interruptor de Carga IC?

Los circuitos integrados de conmutación de carga son circuitos integrados que combinan la función de accionar MOSFET y FET con baja resistencia a la conexión para encender y apagar la fuente de alimentación con varias funciones de protección y la función de emitir condiciones anormales al exterior del circuito integrado.

El uso de circuitos integrados de conmutación de carga permite reducir el número de componentes en comparación con cuando se consigue la misma función utilizando una combinación de componentes electrónicos individuales, y también ahorra espacio.

Aplicaciones de los Interruptores de Carga IC

Los interruptores de carga IC se utilizan en circuitos de alimentación de equipos electrónicos. Dado que la mayoría de los circuitos integrados de conmutación de carga tienen una corriente nominal de 0,5 A a 5 A, suelen utilizarse en equipos de información y comunicación como ordenadores personales, periféricos de ordenador y dispositivos móviles, más que en equipos industriales que accionan motores, solenoides y similares.

Como están equipados con varias funciones de protección, son adecuados para aplicaciones en las que es necesario proteger los circuitos periféricos y los mazos de cables en caso de fallo por cortocircuito de la carga o generación anormal de calor FET, o en las que los equipos conectados pueden insertarse con la alimentación conectada, como USB.

Principio de los Interruptores de Carga IC 

1. Alimentación de la Carga

Los interruptores de carga IC utilizan un FET interno de canal P o un FET de canal N para encender y apagar la fuente de alimentación de la carga. El circuito de accionamiento del FET dentro del CI de conmutación de carga controla la tensión de puerta del FET y cambia la resistencia entre el drenaje y la fuente del FET, realizando así la función ON/OFF de la fuente de alimentación de la carga.

2. Protección contra Sobrecorriente

El suministro de energía a la carga se desconecta si la salida de corriente del interruptor de carga IC excede el valor especificado. El interruptor de carga IC puede ser protegido cuando el terminal de salida del interruptor de carga IC es cortocircuitado a GND o cuando una corriente fluye hacia la carga.

Por ejemplo, si una sobrecorriente fluye al FET para el accionamiento de carga, la sobrecorriente continuará fluyendo al FET si no hay una función de protección contra sobrecorriente. Sin embargo, con la protección contra sobrecorriente, la alimentación de la carga se desconecta, por lo que el FET no fallará ni se romperá el cableado.

3. Protección contra Sobrecalentamiento

Si la temperatura de la unión de semiconductores dentro del IC del interruptor de carga supera la temperatura especificada, se desconecta la alimentación de la carga. El IC del interruptor de carga puede protegerse en caso de generación anormal de calor en el entorno externo o cuando la corriente de carga es superior a la esperada.

Por ejemplo, si falla una carga y fluye hacia los FET una corriente mayor de la esperada, los FET seguirán generando calor y fallarán si no hay una función de protección contra sobretemperatura. Por el contrario, con la protección contra sobretemperatura, la alimentación de la carga se desconecta y el FET no fallará. 4. Protección de baja tensión

4. Protección contra Baja Tensión

Si la tensión de alimentación de entrada al IC del conmutador de carga cae por debajo de un nivel especificado, se desconecta la alimentación de la carga. Esto evita que la carga funcione mal cuando la tensión de alimentación cae debido a un fallo del circuito de alimentación.

Por ejemplo, si el circuito de alimentación falla y la tensión de alimentación cae por debajo de la tensión de funcionamiento garantizada, la carga funcionará mal porque la alimentación de la carga seguirá conectada sin la función de protección contra baja tensión. Por otro lado, con la protección de baja tensión, la alimentación de la carga se desconecta y la carga no funciona mal.

Otra Información sobre los Interruptores de Carga IC

Terminales de Interruptores de Carga IC 

Los terminales típicos de un IC de interruptor de carga son los cinco pines VCC, GND, EN, FLG y VOUT.

1. El pin VCC
El terminal VCC es el terminal de entrada de alimentación del IC interruptor de carga. La línea de alimentación que se suministra a la carga se conecta a este terminal, y entre los terminales VCC y GND se conecta un condensador cerámico de derivación. El condensador cerámico de derivación debe colocarse cerca del terminal para que sea efectivo.

2. Patilla VOUT
La patilla VOUT es la patilla de salida de la fuente de alimentación y conecta la línea de alimentación de la carga. Los diodos parásitos de los MOSFETs en el IC del interruptor de carga están desactivados para que no fluya corriente inversa de VOUT a VCC.

3. Terminal EN
El terminal EN es un terminal de entrada que controla la salida de alimentación ON/OFF del contacto del interruptor de carga; conectando el terminal EN al puerto de salida del microcontrolador, se puede controlar la alimentación de la carga.

El nivel lógico y de tensión del terminal EN varía en función del CI del interruptor de carga, por lo que debe consultarse la hoja de datos y conectar la lógica y la tensión adecuadas.

4. Terminal FLG
El terminal FLG es un terminal de salida que indica el estado del IC del interruptor de carga. El voltaje de la terminal FLG cambia cuando el IC del interruptor de carga es normal o anormal.

Al conectar la terminal FLG al puerto de entrada del microcontrolador, se puede monitorear el estado del IC del interruptor de carga. Como la terminal FLG es normalmente una salida de drenaje abierto, conecte una resistencia externa de pull-up y deje la terminal desconectada cuando no se utilice la terminal FLG.

¿Qué son los Mandos a Distancia?

Los mandos a distancia, son unidades que reciben señales ópticas de transmisores de control remoto utilizados para controlar equipos en diversas situaciones, incluidos equipos audiovisuales como televisores.

En concreto, recibe señales ópticas del transmisor de control remoto, las convierte en señales eléctricas, amplifica las señales y las convierte en señales digitales. Utilizando esta señal como salida, la señal se envía a un microordenador u otra unidad de control de dispositivo incorporada en una etapa posterior.

Aplicaciones de los Mandos a Distancia

Los módulos receptores del mando a distancio “o” control remoto, se utilizan en parejas con transmisores de control remoto y también se emplean ampliamente en electrodomésticos y equipos de audio. Ejemplos típicos de estas aplicaciones son equipos audiovisuales como televisores, grabadores y reproductores blu-ray y HDD, equipos de audio como componentes AV, así como electrodomésticos como aparatos de aire acondicionado y accesorios de iluminación.

En el caso de un televisor típico, casi todas las funciones del aparato se pueden controlar con el emisor del mando a distancia, como encender y apagar, controlar el volumen, seleccionar canales, cambiar entradas, mostrar menús y hacer selecciones. Por lo tanto, basándose en las señales recibidas del transmisor, estas funciones son convertidas de señales luminosas a señales eléctricas por el módulo receptor del mando a distancia con el fin de emitir señales al microordenador para el control de la unidad de TV.

Principio de los Mandos a Distancia

El principio del módulo receptor de luz de control remoto es que recibe señales de luz moduladas transmitidas desde el transmisor de control remoto y, después de la demodulación, convierte las señales de luz recibidas en señales digitales para su salida para transmitir señales de control al microordenador en una etapa posterior.

La longitud de onda de la luz emitida a la unidad receptora del mando a distancia suele ser luz infrarroja cercana de 940 nm o 960 nm. El emisor del mando a distancia transmite la señal original modulada a 37,9 KHz para limitar el periodo de encendido de la señal a unos pocos puntos porcentuales, con el fin de prolongar la duración de las pilas del mando a distancia. Esta luz modulada es la que recibe el módulo receptor del mando a distancia.

Tras ser recibida por el elemento receptor de luz, el módulo receptor de luz del mando a distancia amplifica esta señal, demodula aún más la onda modulada a 37,9 KHz y la emite como una señal digital de unos 3-6 V. El objetivo de esto es que coincida con la tensión de funcionamiento de la tensión de alimentación del micro-controlador, etc. conectado en la etapa posterior. El micro-controlador que recibe la señal de control remoto analiza el contenido de la señal y controla el dispositivo en consecuencia.

Existen varios tipos de formatos de datos utilizados en las señales de control remoto. Todos los formatos utilizan longitudes de onda de luz y frecuencias de modulación similares, pero tienen estructuras de datos diferentes para que no interfieran entre sí las señales y provoquen su mal funcionamiento.

Características de los Mandos a Distancia

Los elementos enumerados como características de los módulos receptores de luz de telemando suelen referirse a circuitos receptores compatibles con la Banda I especificada por la EIAJ, pero también pueden incluir los compatibles con la Banda III. La salida de un fotodiodo que recibe luz modulada en el infrarrojo cercano enviada desde un transmisor de control remoto es una señal débil cuando se detecta luz reflejada a distancia o desde una pared, pero se convierte en una señal muy grande cuando el equipo se opera desde una distancia cercana.

Por lo tanto, se requiere que el circuito de amplificación que recibe la señal tenga un amplio rango dinámico de 80 dB o más, lo que se consigue mediante el AGC incorporado. Dado que la luz emitida por las luminarias tiene un efecto negativo como ruido, el fotodiodo se cubre con una resina con propiedades de corte de luz visible (se transmite luz casi infrarroja) para eliminar el efecto de la luz de las luminarias.

Además, se proporciona un filtro de paso de banda con una característica de paso pronunciado para evitar la influencia de las lámparas fluorescentes del inversor, que parpadean a altas frecuencias. El extremo de salida del módulo receptor de luz de control remoto suele tener una configuración de colector abierto, para que coincida con la tensión de alimentación del procesador que recibe la señal de salida, y se proporciona una resistencia de pull-up en el terminal de entrada del procesador para recibir la señal.

Otra Información sobre los Mandos a Distancia

1. Supresión de Ruido de los Mandos a Distancia

Si el entorno en el que se utiliza el módulo receptor de luz de control remoto contiene fuentes de ruido (por ejemplo, ruido de luz perturbadora procedente de lámparas fluorescentes invertidas, ondulación de la fuente de alimentación, ruido electromagnético en el circuito de alimentación, etc.), la distancia de recepción del control remoto puede reducirse debido a estos efectos. Por lo tanto, es necesario idear formas de evitarlos.

La ondulación de la fuente de alimentación y la contaminación por ruido del circuito de alimentación pueden tratarse en el diseño del circuito, pero para evitar los efectos de las lámparas fluorescentes es necesario introducir innovaciones estructurales, como el bloqueo de la luz procedente de la dirección del techo.

2. Precauciones en el uso de los Mandos a Distancia

Los módulos receptores de luz por control remoto tienen una ganancia muy alta y, por lo tanto, son sensibles al ruido. Por lo tanto, si el módulo receptor de luz por control remoto tiene una carcasa apantallada, es importante asegurarse de que está conectada a la GND.

Los módulos receptores de luz por control remoto típicos están diseñados para su uso en interiores. Cuando se utilizan en exteriores, la salida de corriente del fotodiodo se vuelve extremadamente alta cuando incide sobre él la luz solar, saturando el circuito amplificador que la recibe e imposibilitando la recepción de la luz infrarroja cercana procedente del emisor de telemando.

Por lo tanto, los equipos utilizados al aire libre (por ejemplo, cámaras y otros equipos fotográficos) deben utilizar módulos receptores de luz de control remoto con especificaciones que eviten la saturación por la luz solar.

¿Qué es un Amplificador de Ganancia Programable?

Un amplificador de ganancia programable es un amplificador cuya magnitud de ganancia puede ser modificada por el usuario mediante programación.

Es un amplificador que utiliza un amplificador operacional, generalmente en configuración no inversora. Como la ganancia puede cambiarse mediante programación, los amplificadores de ganancia programada dejan margen para modificaciones en la cadena de señales, donde las señales analógicas se transforman en digitales.

Esto permite desarrollar productos flexibles, ya que la ganancia puede modificarse posteriormente para responder con flexibilidad a los deseos del cliente o del usuario, como aumentar la intensidad de recepción de la señal.

Aplicaciones de los Amplificadores de Ganancia de Programables

Los amplificadores de ganancia programables se utilizan principalmente para la amplificación de señales en dispositivos que reciben señales o ruido, como equipos de comunicación, detectores y equipos de análisis. Algunos ejemplos son las estaciones base y los receptores de teléfonos móviles, los radares ultrasónicos, las comunicaciones inalámbricas y el análisis de voz. Otras aplicaciones son el control de motores.

A la hora de seleccionar las especificaciones de los amplificadores de ganancia programables, hay que tener en cuenta el rango y el tipo de ganancia programable, la magnitud de la impedancia y la precisión de la ganancia.

Principio de los Amplificadores de Ganancia Programables

Un amplificador de ganancia programable utiliza una configuración en escalera de resistencias en la sección del circuito de realimentación negativa de un amplificador operacional y conmuta los valores de estas resistencias mediante una operación de conmutación controlando los valores de registro de un circuito digital. Esto permite conmutar la ganancia y el funcionamiento del amplificador con un amplio rango dinámico.

Además del valor de resistencia de la sección del circuito de re-alimentación negativa, otra técnica consiste en cambiar la tensión interna aplicada a los amplificadores operacionales mediante programación, lo que permite variar el factor de amplificación del propio amplificador operacional y la magnitud de la ganancia. Los amplificadores de ganancia programables para equipos utilizados en dispositivos médicos y experimentos científicos requieren un factor de amplificación con un gran rango dinámico, bajo ruido y excelente estabilidad térmica.

Por este motivo, algunos productos incorporan un mecanismo por el que se montan resistencias y condensadores en el amplificador de ganancia programable para formar un filtro de paso bajo y eliminar el ruido de alta frecuencia. También existen productos que conectan varios amplificadores operacionales mediante un circuito con un conmutador que se puede accionar de forma programática, de modo que los amplificadores operacionales se pueden accionar mediante el programa según sea necesario, lo que permite una gran amplificación de forma eficaz.

Otra Información sobre los Amplificadores de Ganancia  Programables

1. Amplificadores de Ganancia  Programables utilizados en Aplicaciones de Sensores

En el diseño de sistemas que utilizan sensores, el rango de salida de varios tipos de sensores se diseña para que coincida con el rango de entrada del convertidor A-D posterior en combinación, pero no necesariamente con el rango de entrada/salida en el sistema. En tales casos, debe utilizarse un amplificador de ganancia de programa entre el sensor y el convertidor A-D para cubrir el rango de salida muy bajo del sensor a niveles muy bajos y para que coincida con el rango de entrada del convertidor A-D.

En el caso de las aplicaciones de sensores, naturalmente hay que prestar atención a los niveles de ruido debido a su función en la aplicación. También se suelen utilizar amplificadores de instrumentación, pero los amplificadores de ganancia programables también pueden considerarse amplificadores de instrumentación con una función de ganancia variable adicional en la segunda etapa.

2. Diferencia entre Amplificadores de Ganancia Programables (AGP) y Amplificadores de Ganancia Variable (AGV)

Ambos son iguales en el sentido de que son amplificadores con ajuste de ganancia variable. Un amplificador de ganancia programable (PGA) se utiliza para el ajuste de ganancia de valores discretos (precisos), ya que se controla digitalmente y se conmuta por bits, por ejemplo, 4x, 8x, 16x, en lugar de ajustarse continuamente de forma analógica.

Hay que tener en cuenta que la resolución de ajuste de la ganancia es igual al número de bits del registro de ajuste. Por otro lado, los amplificadores de ganancia variable (VGA) son controles de ganancia continuos analógicos con una respuesta relativamente rápida y son adecuados para aplicaciones en las que se requiere un funcionamiento AGC (control automático de ganancia).

¿Qué son los Equipos de Exposición de Semiconductores?

Los sistemas de exposición de semiconductores se utilizan para representar patrones de circuitos en obleas de silicio en el proceso de fabricación de semiconductores. Se transmite una potente luz ultravioleta a través de una fotomáscara, que sirve de prototipo para el patrón del circuito, y el patrón del circuito se transfiere a la oblea de silicio recubierta con fotorresistencia. En los últimos años, algunos equipos utilizan un láser con una longitud de onda de 13 nm, conocido como EUV, para miniaturizar patrones de circuitos finos. Los equipos son caros porque requieren una precisión extremadamente alta en el posicionamiento, etc.

Aplicaciones de los Equipos de Exposición de Semiconductores

Los equipos de exposición de semiconductores se utilizan en el proceso de exposición en el proceso de fabricación de circuitos integrados (CI), que contienen elementos semiconductores como semiconductores de óxido metálico (MOS)-FET (transistores de efecto de campo).

En el proceso de fabricación de circuitos integrados, los ciclos de fotolitografía y grabado se repiten secuencialmente en una oblea de silicio para apilar y procesar capas (estratos) de óxidos de silicio y metales en un patrón predeterminado, que se procesa para que tenga las características necesarias para los dispositivos semiconductores. En el caso de los MOS de tipo n (NMOS), por ejemplo, un MOS de tipo n (tipo n+) se forma formando una película de óxido de silicio en la región de puerta sobre un sustrato de silicio de tipo p y un metal de puerta encima, e implantando iones con altas concentraciones de impurezas en las regiones de drenaje y fuente. Cada uno de los pasos de fotolitografía y grabado de esta serie de procesos se estructura como se muestra en el diagrama (proceso de deposición de la película S1~proceso de eliminación de la resistencia S6).

De estos, el proceso de exposición (S3) es el que se lleva a cabo utilizando equipos de exposición de semiconductores. Se utilizan diferentes longitudes de onda de los equipos de exposición en función de las dimensiones del patrón del circuito y de la precisión del dispositivo semiconductor.

Principios de los Sistemas de Exposición de Semiconductores

Los sistemas de exposición de semiconductores constan de una fuente de luz, una lente condensadora, una fotomáscara, una lente de proyección y una platina. La luz ultravioleta generada por la fuente de luz se ajusta mediante la lente condensadora de modo que quede orientada en la misma dirección. A continuación, la luz ultravioleta atraviesa una fotomáscara, que sirve de prototipo para una capa del patrón de circuito, y la luz se reduce mediante la lente de proyección para transferir el patrón de circuito (una capa del patrón de circuito) del dispositivo semiconductor a la oblea de silicio. En los sistemas de exposición como los steppers, una vez completada una transcripción, la oblea de silicio es movida por la platina y el mismo patrón de circuito se transfiere a otra posición de la oblea de silicio. Sustituyendo la fotomáscara, se puede transferir otra capa del patrón de circuito del dispositivo semiconductor.

Como fuentes de luz se utilizan láseres excimer KrF con una longitud de onda de 248 nm, láseres excimer ArF con una longitud de onda de 193 nm y fuentes de luz EUV con una longitud de onda de 13 nm.

Las reglas de diseño (dimensiones mínimas de procesamiento) de los últimos procesos de fabricación de semiconductores se han reducido a 3-5 nm, por lo que las lentes condensadoras, las fotomáscaras, las lentes de proyección y las etapas requieren una alta precisión en el rango nanométrico. Además, a medida que avanza el apilamiento, la exposición se lleva a cabo varias veces antes de producir un solo semiconductor cambiando el patrón del circuito.

Tamaño y Cuota de Mercado de los Equipos de Exposición de Semiconductores

El mercado mundial de la electrónica sigue en expansión, y la industria de semiconductores es cada vez más importante para apoyar esta expansión. El mercado mundial de semiconductores experimentó un crecimiento negativo en 2019, pero también ha continuado expandiéndose en el pasado, a pesar de experimentar el colapso de Lehman Brothers. En los últimos años, el desarrollo tecnológico de la memoria ha cambiado de la miniaturización al 3D, y la tecnología de grabado se ha vuelto más importante.

El tamaño del mercado de equipos de exposición de semiconductores fue de 1,852,2 mil millones de yenes en 2018.
La cuota de mercado por región de consumo es la siguiente: primero Corea del Sur 36%, segundo Taiwán 19%, tercero China 18%, cuarto Estados Unidos 14% y quinto Japón 7%. La cuota de equipos de exposición de semiconductores por nacionalidad del proveedor (2018) está dominada casi exclusivamente por Europa y Japón, con Europa (84%), Japón (14%) y Estados Unidos (2%).

Acerca de los Sistemas de Litografía EUV

Los sistemas de litografía EUV (ultravioleta extremo) son sistemas de litografía de semiconductores que utilizan longitudes de onda de luz extremadamente cortas conocidas como ultravioleta extremo (EUV). Permiten procesar dimensiones más finas, lo que resulta difícil con los sistemas de exposición convencionales que utilizan luz láser excimer ArF.

La miniaturización de los semiconductores ha ido avanzando de acuerdo con la Ley de Moore (los circuitos integrados de semiconductores se vuelven cuatro veces más integrados y funcionales en tres años). El desarrollo de la tecnología de exposición de proyección reducida conocida como “steppers”, longitudes de onda de exposición más cortas y tecnología de exposición por inmersión ha dado lugar a mejoras espectaculares en la resolución.

La miniaturización significa que el tamaño mínimo de proceso que puede grabarse en una oblea es cada vez menor, y el tamaño mínimo de proceso R se expresa mediante la siguiente fórmula de Rayleigh.
　R = k/λ/NA *k es una constante de proporcionalidad, λ es la longitud de onda de exposición y N.A. es la apertura numérica del sistema óptico de exposición.

Diversos avances tecnológicos han permitido la miniaturización mediante la reducción de k, la reducción de λ y el aumento de NA.
Los equipos de litografía EUV se consideran una tecnología que puede superar los límites del pasado acortando la longitud de onda de exposición, y se han fabricado en serie en los últimos años.

Precios de los Equipos de Exposición de Semiconductores

Los equipos de exposición de semiconductores son indispensables para la producción masiva y eficiente de semiconductores en la actualidad, pero se dice que son las máquinas más precisas de la historia, por lo que resultan caras.

Cuanto más corta es la longitud de onda de la fuente de luz utilizada en los equipos de exposición de semiconductores, más fino es el patrón que se puede formar y mayor es el precio del sistema de exposición. Para cada longitud de onda, se dice que la i-line cuesta unos 4 millones de dólares, la KrF unos 13 millones de dólares, la ArF en seco unos 20 millones de dólares, la ArF de inmersión unos 60 millones de dólares y la EUV unos 20 millones de dólares.

Cuanto más fino es el circuito, más rápida es la transmisión de la señal y más ahorro de energía se puede conseguir, pero en los últimos años, el aumento de los costes del proceso debido a la miniaturización, incluido el precio de los equipos de exposición de semiconductores, se ha convertido en algo imposible de ignorar.

El rendimiento de los equipos de exposición de semiconductores es también un indicador importante del rendimiento exigido a los equipos de exposición de semiconductores desde la perspectiva del coste de fabricación de semiconductores. El rendimiento es un indicador de la rapidez con la que se puede exponer un patrón de circuito y, a medida que aumenta el rendimiento, disminuye el coste de producción (coste de funcionamiento) por dado de silicio. Esto es importante durante la producción masiva de chips semiconductores.