Inovação em microeletrônica: Foco em tecnologias ecologicamente corretas!

Inovação em microeletrônica: Foco em tecnologias ecologicamente corretas!

Os desenvolvimentos atuais em microeletrônica são caracterizados por abordagens inovadoras que integram avanços técnicos e processos de fabricação mais ecológicos. Um exemplo desse papel pioneiro é a iniciativa de pesquisa da Universidade Técnica de Ilmenau, liderada pela Dra. Ulrike Brokmann e liderada pelo Dr. O objetivo desta iniciativa é reduzir os produtos químicos prejudiciais ao meio ambiente na microeletrônica, especialmente as tecnologias de processo que contêm flúor e que prejudicam o clima. Isto abre novos caminhos para o desenvolvimento de processos de gravação iônica reativa, que são cruciais para a produção de microchips. uni-heute.de ).

O foco deste trabalho de pesquisa é o manejo eficaz de emissões nocivas e o uso de materiais alternativos, como o vidro, que até agora têm sido pouco utilizados na microeletrônica. O foco está no processamento preciso de vidros de silicato e cerâmicas de vidro, que visa evitar gases de processo nocivos. Estes esforços não se inserem apenas no contexto da microelectrónica, mas também têm implicações de longo alcance para a sustentabilidade das tecnologias digitais em geral. As inovações digitais podem poupar até 34% das emissões de gases com efeito de estufa até 2030 ( elektronikforschung.de ).

Desafios na produção de chips

Pesquisadores e engenheiros enfrentam desafios significativos no processo de produção de microchips. Uma etapa particularmente arriscada é gravar o wafer; As estruturas devem ser cortadas para que os sensores funcionem corretamente. Isto exige que as estruturas possam oscilar, o que apresenta dificuldades técnicas. O uso de métodos de gravação agressivos, como o processo de gravação SF6 da Bosch, é frequentemente complementado pela tecnologia suave do processo de gravação XeF2. Este último tem a vantagem de poder processar estruturas sensíveis sem consumo significativo de energia ( tu-ilmenau.de ).

Os testes preliminares no Centro de Micro e Nanotecnologias levaram a uma transferência do processo para Hahn-Schickard na Floresta Negra. A etapa final para a conclusão do microchip ocorreu na Escócia, no fabricante do sistema memsstar. No final das contas, o cliente Endress+Hauser se beneficiou de um novo empreendimento que foi classificado como projeto de alto risco. Os testes dos sensores recém-desenvolvidos levaram cerca de três anos, com as chances de sucesso dependendo de alguns segundos. Esses sensores atendem aos requisitos específicos do cliente e, portanto, representam um desenvolvimento único, já que não existem magnetômetros comparáveis.

Sustentabilidade em microeletrônica

A urgência de soluções sustentáveis ​​em microeletrónica não é apenas reconhecida pelos investigadores em Ilmenau, mas também numa perspetiva mais ampla. A tecnologia da informação e comunicação foi responsável por 3,7% das emissões globais de gases com efeito de estufa em 2019. Ao mesmo tempo, um estudo mostra que o consumo de energia neste sector aumentou 9% ao ano entre 2015 e 2020. Abordagens inovadoras para melhorar a tecnologia de comunicação e a electrónica de potência são, portanto, cruciais para reduzir as necessidades energéticas e garantir a sustentabilidade dos sistemas ( elektronikforschung.de ).

Iniciativas como o centro de competências GreenICT@FMD na Alemanha promovem a transferência de resultados de investigação para sistemas TIC ecológicos. Neste contexto, o desenvolvimento de métodos de processamento de dados que poupem recursos é também enfatizado como fundamental para o futuro das tecnologias de informação e comunicação. Por último, a ligação entre a investigação e as empresas é identificada como a chave para soluções inovadoras e sustentáveis.

Tudo isto sublinha o importante papel de países como a Alemanha e as iniciativas na Europa no contexto da soberania tecnológica no âmbito das TIC Verdes. Resta saber quais soluções a pesquisa avançada da TU Ilmenau em microeletrônica produzirá no longo prazo. No entanto, já está claro que o foco na sustentabilidade não é apenas benéfico para o ambiente, mas também tem o potencial de transformar a indústria como um todo.