Fotomontaje de un microchip con la bandera de China.
China limita el suministro a Estados Unidos de minerales críticos para las tecnologías limpias, los microchips y la defensa
Ahora los exportadores de productos con escandio, disprosio, gadolinio, terbio, lutecio, samario e itrio deben solicitar una licencia de exportación.
Más información: El 'as' en la manga de China, 700.000 millones de deuda de EEUU que puede vender para 'tumbar' al dólar
China ha introducido nuevas restricciones a la exportación de materiales que contienen componentes clave para aplicaciones de radio y almacenamiento (escandio y disprosio), lo que podría perjudicar a actores clave de estas industrias, como Broadcom, GF, Qualcomm, TSMC, Samsung, Seagate y Western Digital.
Las nuevas restricciones chinas se producen tras dos rondas previas de normas de exportación de tierras raras que están reduciendo paulatinamente el suministro de estos minerales críticos, especialmente los utilizados en diversas aplicaciones de fabricación de chips.
El escandio se usa ampliamente en módulos frontales de RF que se encuentran en teléfonos inteligentes, módulos Wi-Fi y estaciones base, mientras que el disprosio se usa en cabezales de disco duro y vehículos eléctricos.
Esta no es la primera vez que el Ministerio de Economía de China restringe las exportaciones de tierras raras. Esta restricción se implementó en respuesta a los aranceles del 54% impuestos por la administración Trump a los bienes producidos en China, complementados con un arancel de importación del 34% para todos los productos fabricados en EEUU.
Con efecto inmediato, los exportadores de productos que contienen escandio, disprosio, gadolinio, terbio, lutecio, samario e itrio deben solicitar una licencia de exportación al Ministerio de Economía de China. La solicitud requiere que los clientes detallen el uso final del material.
Escandio.
El escandio se utiliza principalmente en aplicaciones de radiofrecuencia (RF) gracias a su papel en el nitruro de aluminio y escandio (ScAlN). Este material se utiliza para filtros de ondas de alto rendimiento como BAW (ondas acústicas de volumen) y SAW (ondas acústicas superficiales).
Al introducir (dopar) escandio en nitruro de aluminio en niveles de alrededor del 10% al 40%, ScAlN logra una mayor respuesta piezoeléctrica y acoplamiento electromecánico (en comparación con AlN solo), lo que es fundamental para mejorar la intensidad de la señal, el ancho de banda y la eficiencia energética en aplicaciones de telecomunicaciones de alta frecuencia.
Estos filtros son componentes esenciales en los módulos frontales de los smartphones y estaciones base 5G, así como en los módulos Wi-Fi 6 y Wi-Fi 7. Si bien el escandio es omnipresente, una oblea de 200 mm o 300 mm con chips que contienen ScAlN solo necesita unos pocos gramos de escandio.
Las nuevas normas abarcan diversos productos que contienen los metales de tierras raras previamente enumerados, como minerales en bruto, metales, compuestos y productos terminados. Si bien no se trata de una prohibición total, esta es la tercera ronda de restricciones a la exportación impuestas por China, lo que genera preocupación por el suministro entre los fabricantes de todo el mundo y profundiza las tensiones entre Estados Unidos y China.
Estas restricciones a las exportaciones reflejan una estrategia de escalada calculada que apunta a toda la cadena de suministro de fabricación de alta tecnología, desde los materiales fundamentales a nivel de obleas hasta los metales críticos para la fabricación, además de los materiales de tierras raras utilizados en otros casos de uso.
Disprosio.
El disprosio es un material aún más utilizado, ya que se emplea en almacenamiento, vehículos eléctricos e incluso en aplicaciones resistentes a la radiación. En los discos duros (HDD), se añade disprosio a los imanes permanentes de neodimio-hierro-boro (NdFeB) empleados en motores de bobina móvil, que controlan el cabezal de lectura/escritura, ya que mejora la coercitividad del imán a altas temperaturas. Los imanes de NdFeB también se utilizan en motores de vehículos eléctricos, por lo que el disprosio se utiliza con el mismo propósito.
En la MRAM (Memoria de Acceso Aleatorio Magnetoresistiva), el disprosio se utiliza en las capas magnéticas libres o fijadas de las pilas de magnetorresistencia gigante (GMR) o magnetorresistencia de efecto túnel (TMR) para mantener la estabilidad de la orientación magnética. Además, los componentes de protección contra la radiación, como los utilizados en reactores nucleares, naves espaciales y satélites, también utilizan disprosio.
Otros materiales de la lista, a saber, gadolinio, terbio, itrio, lutecio y samario, también son ampliamente utilizados y no pueden sustituirse sin contrapartidas y con mayores costes (incluidos los asociados con cambios en los flujos de producción), características y riesgos.
Varias rondas de restricciones
Como se mencionó anteriormente, esta no es la primera ronda de restricciones de China al suministro de tierras raras. Además, tampoco es la más impactante. Las restricciones a la exportación de tierras raras por parte de China abarcan desde materiales básicos (antimonio, galio y germanio) hasta metales esenciales para la fabricación, y finalmente tierras raras utilizadas en radiofrecuencia, almacenamiento y componentes de precisión.
En la primera ronda, China restringió el antimonio, el galio y el germanio. El germanio es crucial para producir obleas de silicio deformado y los chips de más alto rendimiento fabricados por Intel, TSMC y Samsung. Estas empresas han utilizado silicio deformado durante un par de décadas. Mientras tanto, una oblea de 300 mm utiliza aproximadamente un gramo de germanio.
El antimonio se utiliza como dopante para crear regiones de tipo n en transistores, por lo que, una vez más, los requisitos por oblea son limitados. En cuanto al galio, es un elemento clave para semiconductores de potencia, electrónica de radiofrecuencia, detección infrarroja y semiconductores compuestos (como ScAlN/AlGaN/GaN ). Sin embargo, en aplicaciones como radares y telecomunicaciones, el galio y el germanio son inseparables.
Sin duda, estos materiales respaldan industrias que abarcan desde las telecomunicaciones hasta la defensa y los centros de datos. Esto hace que las restricciones sean altamente disruptivas en la etapa inicial de la cadena de valor y fabricación de semiconductores.
La segunda ronda amplió la presión para incluir tungsteno, indio, molibdeno, bismuto y telurio, materiales directamente relacionados con la fabricación de semiconductores. El tungsteno y el molibdeno se utilizan en contactos, puertas e interconexiones de transistores en nodos avanzados donde se requiere una fiabilidad térmica y eléctrica extrema. El indio es crucial para los módulos frontales de ondas milimétricas 5G, las comunicaciones por satélite y los chips fotónicos.
Restringir estos materiales ataca el núcleo de la producción moderna de semiconductores, aunque todavía no hemos visto ninguna interrupción real en el suministro de chips debido a las restricciones a las exportaciones de China.
