인텔, 향후 마이크로프로세서에 납 사용 100% 중지

- 인텔 45나노 하이케이 메탈 게이트 프로세서에 납 사용 중지는 광범위한 환경 보존 활동의 일부

인텔은 자사의 45나노미터 하이케이(Hi-k) 메탈 게이트 프로세서 전 제품을 시작으로 미래형 프로세서에 납을 전혀 사용하지 않을 것이라고 오늘 발표했다. 인텔 45나노 하이케이 제품 군에는 차세대 인텔? 코어™ 2 듀오, 코어2 쿼드, 제온? 프로세서가 포함되며, 인텔의 45나노 하이케이 생산은 올해 하반기에 시작될 예정이다.

인텔 기술 및 제조 그룹의 부사장이자 조립 테스트 기술 개발 담당 이사인 나세르 그레이엘리(Nasser Grayeli)는 “인텔은 자사 제품의 무연화 및 전력 효율성 증진에서부터 대기 방출량 감소, 물과 원료 재활용에 이르기까지, 환경 보존을 위해 적극적인 조치를 취하고 있다.”라고 말했다.

일반적으로 납은 마이크로 전자 공학 분야에서 칩을 패키지에 부착시키는 패키징과 범핑 등 다양한 공정에 사용된다. 패키지들은 궁극적으로 칩을 둘러싸면서 칩과 마더보드를 연결시키는 역할을 한다. 모바일, 데스크톱, 서버 등, 특수 용도로 제작된 프로세서에는 서로 다른 종류의 패키지가 사용된다. 패키지 디자인은 핀 그리드 어레이(pin grid array), 볼 그리드 어레이(ball grid array), 랜드 그리드 어레이(land grid array) 방식 등이 있는데, 인텔의 45나노 하이케이 기술 세대 제품의 경우 이 모든 디자인 방식에 납이 전혀 사용되지 않게 된다.  또한 2008년부터는 65나노 칩셋도 100% 무연 제품으로 생산될 예정이다.

인텔의 45나노 프로세서들은 무연 제품일 뿐만 아니라 인텔의 하이케이 실리콘 기술을 이용하여 트랜지스터 전류 누출량도 현저히 감소시켰기 때문에 프로세서의 전력 효율성 및 성능도 한층 강화된다.

인텔의 45나노 하이케이 실리콘 기술에는 성능을 향상시키면서 동시에 전력 소모량은 감소시키는 로우케이 절연체가 사용되었으며 드라이브 전류 향상 및 인터커넥트 전기 용량을 저하시키는 3세대 스트레인드(strained) 실리콘이 포함되어 있다. 궁극적으로, 인텔의 45나노 하이케이 프로세서 제품 사용으로 보다 세련되면서, 작고, 전력 효율성이 강화된 데스크톱PC, 노트북 PC, 모바일 인터넷 기기 및 서버 디자인이 가능해 진다.

납 사용을 중지하기 위한 노력

납은 전기적, 기계적 특성 때문에 수십 년 동안 전자공학에 사용되어 왔으며, 성능 및 신뢰성 조건을 만족시켜 줄 수 있는 납 대체 물질 연구는 과학 및 기술 분야에서 중요한 도전과제가 되어왔다.

납이 환경과 공중 보건에 미치는 잠재적 영향력 때문에, 인텔은 환경 보존에 대한 다년 간의 약속의 일환으로 무연 솔루션 개발을 하기 위해 반도체 및 전기 업계의 여러 기업 및 부품 제조업체들과 수년간 협력해왔다. 2002년에는 인텔 최초의 무연 플래시 메모리 제품을 생산했으며, 2004년부터 이전 세대 마이크로프로세서 및 칩셋 패키지보다 95% 적은 양의 납이 사용된 제품을 출하하기 시작했다.

그리고 역사적으로 프로세서 패키지의 1단계 인터커넥트에서 발견된 나머지 5% (약 0.02g)의 납땜을 제거하기 위해 (실리콘 다이와 패키지 회로 기판을 연결시키는 땜 접합 부분), 인텔은 주석/은/구리 합금을 사용하게 될 것이다. 이러한 방식으로 인텔은 앞으로도 주석/납땜을 교체하기 위해 자사 솔루션의 ‘노하우’인 새로운 합금을 사용할 예정이다.

한편 인텔 고급 실리콘 기술은 복잡한 인터커넥트 구조를 가지고 있어서 인텔 프로세서 패키지에 남아있는 납을 제거하고 새로운 땜 합금 시스템을 적용하기 위해서는 사실 엄청난 양의 기술 작업이 필요했다.

결국 인텔 기술자들은 끈질긴 노력 끝에 새로운 땜 합금과 관련된 조립 제조 공정을 개발하는 데 성공하게 되었고, 인텔 부품에 대한 높은 수준의 성능, 품질 및 신뢰성을 계속 유지하면서 이러한 새로운 공정 개발을 추진할 수 있었다.

환경 보존 – 트랜지스터에서 공장까지

인텔은 창립자 고든 무어(Gordon Moore)에서 시작되는 환경 보존에 관한 오랜 철학을 보유하고 있다. 자사 제품에 납 사용을 금지하는 것 이외에도, 자사 공장 및 사무실에서도 최고의 환경 보존을 위한 실행을 구현해왔다. 또한, 곧 출시될 무연 프로세서의 초소형 45나노 트랜지스터 및 전력 소모량을 최대 40% 절감시킨 고성능 인텔 코어2 듀오 프로세서에서부터 업계 표준 및 강력한 공공정책에 대한 폭 넓은 지원에 이르기까지, 인텔의 모든 활동에 전력 효율성을 고려 및 적용하고 있다. 그러한 여러 사례 중 일부를 소개한다.

• 올해 초, 인텔은 자사의 인텔? 스트라타플래시? 셀룰러 메모리(Intel? StrataFlash? Cellular Memory) 패키지에 무할로겐(halogen-free) 기술을 적용시켰다. 현재, 자사의 CPU 패키지 기술에 무할로겐 방염제(halogen-free flame retardants) 사용을 평가 중에 있다.

• 1996년, 인텔은 반도체 생산의 지구 온난화 가스 방출량 감소를 위한 업계 전반에 걸친 협약을 주도했고, 현재 2020년까지 온실가스 방출량을 20%까지 절감시키려는 유럽연합(EU)의 목표 달성에 기술적으로 어떤 도움을 줄 수 있을 지 논의하며 EU와 협력하고 있다.

• 인텔은 자사가 제조하는 제품에 천연자원 사용과 낭비를 줄이는 데 초점을 두고 있다. 보호 방법을 통해 지난 3년간 90억 갤런 이상의 담수를 절약했으며, 거리에서 5만 대 자동차를 없애는 경우와 동일한 효과의 온실가스 방출량 감소에 성공했다.

• 인텔 제품에 위험 소재 사용을 감소시켰고 화학 폐기물 및 쓰레기의 70% 이상을 재활용하고 있다.

• 인텔은 재생 가능한 에너지 사용에 우선 순위를 부여하고 있다. 인텔은 미국 오레곤 주 최대 풍력 구매자이며, 뉴멕시코 최대 재생 가능 에너지 소비 기업이다.

• 200mm에서 300mm 와이퍼로의 지속적인 전환을 통해, 생산되는 실리콘의 1평방 센티미터 마다 약 40%의 물 소비량을 절감시킬 수 있었다.

• 인텔은 미국 환경 보호 협회(U.S. Environmental Protection Agency)로부터 에너지 스타(Energy Star) 관련 활동 및 인텔 직원 통근 프로그램을 통한 환경 보존 노력을 인정 받았다.

인텔의 환경 보존 활동에 관한 보다 자세한 내용은 www.intel.com/go/responsibility에서 확인할 수 있다.