Study on the structure of buried type capacitor for MCM (Multi-Chip-Module)

MCM-C(Multi-Chip-Module)용 내장형 캐패시터의 구조적 특성에 관한 연구

In this study, the characteristics of the structure of buried type capacitor for RF multi- chip-module are investigated. We developed many kinds of structures to minimize the space of capacitor in module and the value of parastic series inductance without any loss in capacitance, and in this procedure the effect of vias especially position, size, number length are analyzed and optimized. This characteristics of structures are checked through HFSS(high frequency structure simulator) of HP, and the value of parastic series inductance is calculated by equivalent circuit analysis. And ensuing the result of simulation, we made buried type capacitors using LTCC (low temperature cofired ceramic) material. In measurement of this sample, we found out the effective and precise method can be applied to buried type and characteristics of vias and striplines added for measuring are quantified.

본 연구에서는 기존의 구조와 대등한 용량을 가지면서도 module내부에서 capacitor가 차지하는 부피를 최소화하고, 특히 기생 직렬 인덕턴스 값을 최소화할 수 있는 구조를 고안하였다. 이 과정에서 위에서 언급한 via의 위치, 길이, 개수등에 의한 특성을 분석하고 이를 최적화 하였다. HP사의 HFSS를 통해 이 구조의 특성을 검증하고 등가 회로 분석을 통해 기생 직렬 인덕턴스 값을 계산하였다. 이를 화인하기 위해 LTCC재료를 이용하여 실제로 시작품을 제작하여 직접 측정하였다. 이러한 buried type의 수동소자를 가장 정확하게 측정할 수 있는 방법을 고안하였고, 이 과정에서 측정을 위한 via, strip line 의 특성들을 모두 수치화하여 내장되어 있는 capacitor 만의 특성을 얻어내었다.