News : Intel: CPUs und Chipsätze komplett ohne Blei

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Intel wird seine künftigen Prozessoren und Chipsätze vollständig ohne die Verwendung von Blei herstellen. Den Anfang macht die Produktion der kompletten Familie der in 45 nm (P1266) gefertigten CPUs, die unter dem Codenamen Penryn entwickelt wird.

Die ersten 45-nm-Prozessoren sollen in der zweiten Hälfte dieses Jahres starten. Ab 2008 werden auch die in 65 nm gefertigten Chipsätze der nächsten Generation umgestellt.

Da Blei wegen seiner guten elektrischen Eigenschaften jahrzehntelang in der Elektronik genutzt wurde, geriet die Suche nach einem Ersatzmaterial mit gleicher Leistung und Zuverlässigkeit zu einer wissenschaftlichen und technischen Herausforderung. Wegen der potenziellen negativen Auswirkung, die Blei auf Umwelt und Gesundheit hat, arbeitet Intel seit Jahren mit Zulieferern und anderen Firmen der Halbleiter- und elektronischen Industrie an der Entwicklung von bleifreien Lösungen. Auch beim Konkurrenten AMD arbeitet man eifrig daran, um den Einsatz gefährlicher Materialien zu reduzieren, kann jedoch – wie Intel vor dieser Ankündigung – vorerst nicht komplett auf den Einsatz von Blei für Die und Package verzichten.

2002 produzierte Intel die ersten bleifreien Flash-Speicher, 2004 lieferte das Unternehmen Produkte, deren Bleigehalt bereits um 95 Prozent niedriger war als in früheren Prozessoren und Chipsatz-Gehäusen. Für den Pentium 4 wurden neue Steppings entwickelt, die gemäß der europäischen RoHS-Verordnung den Einsatz von Blei auf ein Minimum reduzierten.

Um die verbliebenen fünf Prozent Blei (rund 0,02 Gramm) an der Verbindungsstelle zwischen Chip (Die) und Gehäuse (Package) zu ersetzen, verwendet Intel nun eine Legierung aus Zinn, Silber und Kupfer. Über weitere Details des P1266 genannten Fertigungsprozesses haben wir bereits zum Jahresanfang berichtet. Hierzu gehören unter anderem ein Hi-k-Gate-Dielektrikum und die dritte Generation des so genannten Strained Silicon, bei dem Silizium durch eine Veränderung der Atomstruktur gestreckt wird, um einen schnelleren Stromfluss zu erzielen.

Im Zuge dieser Ankündigung hat Intel möglicherweise ungewollt ein weiteres Detail bekannt gegeben: Wie eine Grafik in diesem Zusammenhang andeutet, könnten beim P1266-Herstellungsprozess (45 nm) insgesamt 11 Interconnect-Lagen zur chipinternen Verdrahtung zum Einsatz kommen. Beim 65-nm-Herstellungsprozess kommen 8 zum Einsatz. AMD nutzt für seinen 65 nm-Herstellungsprozess 11, IBM 10 Lagen. Mehr Verdrahtungsebenen ermöglichen höhere Transistordichten, werden aber aufgrund der Kosten für die Maskenfertigung und die zusätzlichen Prozessschritte gerne vermieden, wenn es nicht unbedingt erforderlich ist.

Der Schnitt durch den Chip (links): Ein Hinweis auf 11 Interconnect-Layers beim 45-nm-Herstellungsprozess (P1266) von Intel?
Der Schnitt durch den Chip (links): Ein Hinweis auf 11 Interconnect-Layers beim 45-nm-Herstellungsprozess (P1266) von Intel?