Intel 45 nm kontra ołów

Firma Intel Corporation ogłosiła dzisiaj, że przyszłe modele oferowanych przez nią procesorów, od układów 45-nanometrowych, wykorzystujących technologię bramek metalowych z materiałem izolacyjnym o wysokiej stałej dielektrycznej (Hi-k), będą całkowicie wolne od ołowiu.

Rodzina procesorów wytwarzanych w 45-nanometrowej technologii Hi-k, obejmuje nową generację układów Intel Core 2 Duo, Core 2 Quad i Xeon. Firma rozpocznie produkcję w tej technologii w drugiej połowie bieżącego roku.

Ołów jest wykorzystywany w obudowach wielu układów i w spoinach, które je łączą. Obudowy otaczają układy i służą do ich połączenia z płytą główną. W zależności od konkretnego segmentu rynku, np. komputerów mobilnych, stacjonarnych czy serwerów, wykorzystuje się różne typy obudów. Wzory obudów to m.in. Pin Grid Array, Ball Grid Array oraz Land Grid Array. Poczynając od generacji wykorzystującej 45-nanometrową technologię Hi-k, wszystkie te obudowy będą wyprodukowane bez zastosowania ołowiu. Również w przypadku chipsetów, produkowanych w technologii 65 nm, firma przejdzie w 2008 r. na proces w 100 procentach wolny od ołowiu.

Procesory 45 nm firmy Intel nie tylko nie zawierają ołowiu, ale dodatkowo wykorzystują opracowaną przez firmę technologię krzemową Hi-k, która zmniejsza upływy prądu z tranzystorów, umożliwiając tworzenie bardziej energooszczędnych, wydajnych procesorów. 45-nanometrowe układy Hi-k wykorzystują również trzecią generację technologii naprężonego krzemu, która usprawnia przepływ prądu sterującego i zmniejsza opór bierny pojemnościowy połączeń, używając do tego dielektryków o niskiej stałej dielektrycznej. Zwiększa to wydajność i obniża zużycie energii. Dzięki rodzinie 45-nanometrowych procesów Hi-k firmy Intel możliwa stanie się produkcja efektownych, mniejszych i bardziej energooszczędnych komputerów stacjonarnych, notebooków, urządzeń mobilnych oraz serwerów.


Opracowanie technologii produkcji bez wykorzystania ołowiu
Ze względu na odpowiednie właściwości elektryczne i mechaniczne ołów był wykorzystywany w elektronice przez całe dziesięciolecia. Opracowanie nowych materiałów mogących go z powodzeniem zastąpić było ogromnym wyzwaniem naukowym i technicznym.

Wiedząc, że ołów może mieć szkodliwy wpływ na środowisko i ludzkie zdrowie, firmy przez lata współpracowały z dostawcami i innymi firmami z branży półprzewodników, dążąc do opracowania rozwiązań bezołowiowych. Jest to jeden z przejawów długoterminowego zaangażowania na rzecz ochrony środowiska. W 2002 r. na rynek trafiły pierwsze bezołowiowe pamięci flash Intela. Dwa lata później firma rozpoczęła dostawy produktów, które zawierały o 95 procent mniej ołowiu niż starsze generacje obudów do procesorów i chipsetów.

Pozostałe 5 procent (około 0,02 grama) spoiny ołowiowej, która jest tradycyjnie wykorzystywana w połączeniu pierwszego poziomu – między krzemowym rdzeniem a podstawką w obudowie procesora – zostanie zastąpione stopem cyny, srebra i miedzi. Cały sekret rozwiązania tkwi w sposobie, jaki Intel zastosuje, żeby wykorzystać te nowe materiały zamiast spoiwa ołowiowo-cynowego. W zaawansowanych technologiach krzemowych firmy Intel stosuje się bardzo złożoną strukturę połączeń. Dlatego niezbędne były bardzo poważne prace inżynierskie, żeby usunąć ołów znajdujący się jeszcze w obudowach procesorów oraz zintegrować system wykorzystujący nowy stop.
Inżynierowie Intela opracowali procesy montażowe, w których wykorzystuje się nowe stopy, zachowując jednocześnie wysoki poziom wydajności, jakości i niezawodności, którego klienci oczekując od podzespołów tej firmy.

Dbałość o środowisko naturalne – od tranzystorów po fabryki
Początek tej filozofii dał założyciel firmy, Gordon Moore. Wyeliminowanie ołowiu z wytwarzanych przez firmę produktów jest tylko jednym z jej elementów. Intel opracował również cały szereg procedur wykorzystywanych na co dzień w fabrykach i działalności operacyjnej. Firma uwzględnia również kwestie efektywnego wykorzystania energii w każdym aspekcie swojej działalności. Począwszy od najmniejszych, 45-nanometrowych tranzystorów w przyszłych procesorach, wolnych od ołowiu, poprzez obecne, wydajne procesory Intel Core 2 Duo, które zużywają o 40 procent mniej energii, aż po silne wsparcie dla standardów branżowych i zdecydowanej polityki publicznej. Oto niektóre z licznych przykładów:
• Kilka miesięcy temu Intel przekształcił obudowy swoich pamięci komórkowych Intel StrataFlash w taki sposób, aby nie wykorzystywały halogenu. Firma obecnie ocenia wykorzystanie pozbawionych halogenu środków zmniejszających palność w technologiach podstawek procesorów.
• W 1996 r. Intel przewodził obradom w sprawie globalnej redukcji emisji gazów cieplarnianych związanych z produkcją półprzewodników; obecnie współpracuje z Unią Europejską, omawiając możliwe sposoby, dzięki którym sektor technologiczny przyczyniłby się do osiągnięcia postawionego przez UE celu, jakim jest zmniejszenie emisji gazów cieplarnianych o 20 procent do 2020 r.
• Intel koncentruje się na obniżeniu zużycia zasobów naturalnych i zmniejszeniu liczby odpadów, będących efektem stosowanego procesu produkcyjnego. W ciągu ostatnich trzech lat firma zaoszczędziła ponad 34 miliardy litrów świeżej wody dzięki podjętym działaniom oszczędnościowym, a także zmniejszyła globalną emisję gazów cieplarnianych w stopniu, który odpowiada zdjęciu z dróg 50 tys. samochodów.
• Intel zmniejszył zawartość materiałów niebezpiecznych w swoich produktach i ponownie przetwarza 70 procent odpadów chemicznych i stałych.
• Jednym z priorytetów firmy jest energia ze źródeł odnawialnych. Firma jest największym odbiorcą energii z elektrowni wiatrowych w stanie Oregon i największym przemysłowym odbiorcą energii ze źródeł odnawialnych w Nowym Meksyku.
• Dzięki stale postępującemu przejściu z wafli krzemowych 200mm na 300mm, Intel zmniejszył zużycie wody o około 40 procent na każdy centymetr kwadratowy wyprodukowanego krzemu.
• Intel został wyróżniony przez amerykańską Agencję Ochrony Środowiska za swoje prace w ramach inicjatywy Energy Star* oraz za programy dojazdów do pracy dla pracowników.

Więcej informacji na ten temat oraz zdjęcia znaleźć można na stronie:
http://www.intel.com/pressroom/kits/45nm/leadfree/
Ponadto informacje na temat zaangażowania Intela na rzecz ochrony środowiska znaleźć można na stronie: www.intel.com/go/responsibility/