PCB 및 팩키징 구조에서의 전파 특성

Abstract

인쇄 회로 기판(Printed Circuit Board; PCB)과 팩키징은 전자 시스템을 구성하는 소자들을 기계적, 열적으로 보호하고 각 소자들을 전기적으로 연결하여 시스템의 동작에 필요한 신호와 전력의 전송을 가능하게 하는 역할을 한다. 최근 시스템들이 고속화되고 집적도가 향상됨에 따라 PCB와 팩키징의 고주파 특성에 관한 설계자들의 관심이 높아지면서 다양한 신호 및 전력 연결체들의 전파 특성의 해석, 측정 및 전파 특성을 고려한 설계에 관한 연구가 활발히 진행되고 있다. PCB와 팩키징의 전파 특성은 기존의 전송선로 및 무선 수동소자에서의 전파 특성과 기본적으로 동일하다. 그러나 직류에서 수십 GHz 수준의 고주파까지 포함하는 광대역 신호에 대한 채널 특성을 규명 해야 하고, 수십에서 수백 개 이상의 연결체(interconnection) 간의 복잡한 전기적 결합이 포함된 다단자망 특성을 다루어야 하며, 시스템 하드웨어에서 발생하는 여러 가지 단순화하기 어려운 특성들을 반드시 고려해야 한다는 차이가 있고, 이와 관련된 다양한 기술적 문제들이 아직 해결되지 못하고 있다. 본고에서는 PCB 및 팩키징에서의 전파 특성의 개요, 전파 특성의 해석 및 모델링, 전파 특성의 개선을 위한 설계, 그리고 전파 특성의 측정 및 테스트 기술과 관련한 연구 동향을 소개한다. 최근까지 널리 사용되고 있는 다층 PCB 및 팩키징에서의 전파 특성과 함께, 집적도를 향상시킬 수 있는 새로운 팩키징 기술로 대두되고 있는 실리콘 기반 3차원 집적 기술에서의 전기적 특성 및 측정 기술에 대해서도 논하며, 향후 관련 분야에서의 해결해야 할 연구 주제들을 제안한다.