내장형 수동소자 기술

 

내장형 수동소자의 개념

 

최근 들어 전자제품의 경박단소화와 전기적 고성능화를 위하여 수동소자에 대한 관심이 날로 증가하고 있는데 이는 사용되는 수동소자의 수가 능동소자의 수에 비해 훨씬 더 많기 때문으로, 그 단적인 예로써 휴대용 이동통신기기의 경우 능동소자에 대한 수동소자의 비가 20:1을 넘고 있다고 합니다.  핸드폰이나 PCS 단말기, lap top computer와 같은 전자, 통신제품은 커패시터, 레지스터, 인덕터 등과 같은 수많은 개별형 수동소자(discrete passives)를 디커플링(decoupling), 필터링, 터미네이션(termination), 임피던스 매칭 등의 용도로 PCB 기판 표면에 접속하고 있습니다.

현재 이 수많은 수동소자들은 대부분의 경우 개별형 부품(discrete component) 형태로 기판의 표면에 실장 되고 있어 기판의 많은 면적을 차지할 뿐 아니라 특히 고주파에서 소자간의 접속거리가 길어 전기적 기생성분을 유발시킴으로 전기적인 성능을 저하시키며, 납땜을 통한 접속 수가 많아짐에 따라 신뢰성에 문제를 일으키는 것으로 알려져 있습니다.
 
내장형 수동소자(embedded 또는 integral passive)란 이러한 문제점을 해결하기 위해 제안된 기술로서 기존의 개별형 수동소자들을 기판의 표면으로부터 다층구조 기판의 한 층으로 집적시키는 것을 의미합니다. 차세대 고집적 전자/통신 패키징 기술은 다층구조 유기기판(PCB 또는 MCM 기판 등) 내에 커패시터, 레지스터, 인덕터와 같은 수동소자를 박막 또는 후막 필름의 형태로 집적시키는 방법을 필요로 하고 있으며, 이렇게 만들어진 수동소자를 내장형 수동소자 (integral passives 또는 embedded passives)라고 합니다.
 
이와 같은 방법을 이용하면 수동소자가 차지하던 면적을 줄일 수 있어 칩의 밀도를 높일 수 있을 뿐만 아니라 소자간의 접속 길이가 짧아져 인덕턴스 성분의 감소에 따른 전기적 성능의 향상을 동시에 기대할 수 있습니다. 내장형 수동소자의 장점은 기존에 이용되고 있는 기판 위에 집적되어 큰 면적을 차지하는 개별형 수동소자에 비해 PCB 기판 내에 수동소자 부품을 집적함으로써 전자/통신제품을 극 소형화, 경량화 할 수 있으며, 또한 수동소자를 반도체 소자에 매우 가깝게 내장함으로써 이를 통한 전기적 성능의 고성능화를 할 수 있어 차세대 핵심 반도체 패키징 부품기술로 대두되고 있습니다.

수동소자 중에서도 커패시터에 대한 관심이 큰데 이는 수동소자의 40% 이상을 차지할 뿐만 아니라 decoupling 커패시터 또는 by-pass 커패시터와 같이 전자회로상의 역할이 중요하기 때문이다. 또한 저항체의 경우도 전체 수동 소자의 50%를 차지하며 termination resistor 등으로 회로에서 사용되고 있습니다.

 

 

 

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