In this paper, we introduce the MLGA package and its electrical equivalent circuit model, and the equivalent circuit model parameters are extracted by measurement. Further more, this paper discusses the design and the estimation of the embedded passives, such as multi-layer parallel plate capacitor and a spiral inductor in the MLG. According to the simulation result using Finite Element Method (FEM), the capacitance value of the embedded capacitor ranges from 7pF to 170pF when glass ceramic, which has 7.8 of dielectric constant, is used. And three types of inductors are suggested as possible embedded inductor structures and compared with their electrical characteristics. The effects of the decoupling capacitor using the embedded passives in the MLG is simulated and demonstrated to be quite useful suppressing the simultaneous switching noise and noise filtering.
점점 칩들의 동작속도가 점점 고속화되면서 Ball Grid Array (BGA) 패키지나 μBGA와 같이 parasitic이 적고 집적화가 가능한 패키지들이 현재 각광 받고 있다. 최근 새로운 패키지 방법으로 BGA와 μBGA 패키지와 비등한 고속 신호 전송특성을 가지면서 그 내부의 커패시터와 인덕터와 같은 수동소자를 집적할 수 있는 새로운 패키징 방법(Multiple Line Grid Array package)이 개발되었다. 이 새롭게 개발된 MLGA패키지의 본딩 피치는 1mm이하이며 2.7cm2의 면적에 200 I/O를 집적 시킬 수 있다. 이러한 MLGA패키지는 20GHz의 주파수 대역까지 1.5dB보다 작은 전송 손실을 가지는 것으로 연구되었고 고주파 특성 측정을 통하여 MLGA패키지의 고주파 모델도 개발되어졌다.
이 논문은 MLGA패키지의 고주파 전기 등가회로 추출과정과 MLGA패키지내의 수동소자들(인덕터와 커패시터) 설계 그리고, MLGA패키지내의 수동소자들의 활용과 그 효과들의 대한 내용을 담고 있다. 패키지 내부의 수동 소자들을 집적 함으로서 PCB위의 수동소자들을 패키지 내부에 위치시킬 수 있으므로 제작비 절감 및 전체 시스템 크기를 줄이는 효과를 가져올 수 있으며 패키지내의 커패시터를 디커플링용 커패시터로 사용할 경우 MLGA패키지의 좋은 고주파 전달특성과 칩과 근접하게 위치한 특성 때문에 PCB위에 위치한 디커플링용 커패시터보다 훨씬 더 효과적으로 동작할 수 있게 된다.
