8.1Gbps로 달리는 신호는 PCB에 닿기도 전에 이미 패키지 안의 와이어와 기판 배선을 먼저 지나옵니다. 이 짧은 구간이 가는 금선 한 가닥인지, 작은 솔더 범프인지에 따라 신호가 겪는 임피던스 불연속의 크기가 달라집니다. 회로도에는 그려지지 않지만, 보드 위의 모든 신호는 패키지에서 출발합니다. 반도체 패키징은 단순한 포장이 아니라 칩의 성능과 신뢰성을 가르는 기술이 됐습니다. 오래된 DIP에서 AI 가속기를 떠받치는 2.5D·3D 패키지까지, 종류가 많아 헷갈리는 패키징을 기준을 세워서 정리했습니다. 반도체 패키징이란, 칩에 옷과 길을 만들어주는 일 웨이퍼 위에서 회로를 다 새긴 칩(다이, Die)은 그대로는 쓸 수 없습니다. SK하이닉스 뉴스룸은 Fab 공정을 마친 웨이퍼가 온도 변화, 전기적 충격, 화학적·물리적 외부 손상에 취약한 상태라고 설명하며, 이를 보완하려고 칩을 둘러싸는 일이 패키징이라고 정리합니다(출처: SK하이닉스 뉴스룸, 경박단소(輕薄短小), 반도체 패키지의 방향 ). 패키지가 해야 하는 일은 크게 네 가지입니다. 칩을 외부 충격과 습기에서 보호하는 일, 칩 속 신호와 전원을 보드와 이어주는 일, 칩이 만든 열을 밖으로 내보내는 일, 그리고 칩을 기계적으로 지지하는 일입니다. 쉽게 말해 패키지는 칩에게 옷(보호)과 길(연결)과 환기구(방열)를 한꺼번에 만들어주는 구조물입니다. 일반적인 후공정 순서는 웨이퍼 뒷면을 갈아내는 백그라인딩, 칩을 낱개로 자르는 다이싱, 칩을 기판이나 리드프레임에 붙이는 다이 본딩, 칩과 기판을 전기적으로 잇는 와이어 본딩 또는 플립칩 본딩, 에폭시로 밀봉하는 몰딩, 그리고 최종 테스트로 이어집니다. 이 흐름 가운데 "어떻게 잇느냐"와 "밖으로 어떤 모양으로 내보내느냐"가 패키지 종류를 가르는 핵심입니다. 한 줄 요약 패키징은 웨이퍼에서 잘라낸 칩을 보호하고, 신호·전원을 연결하고, 열을 빼내고, 지지하는 후공정입니다. 연결 방식과 외형이 패...

장비 전원을 켜는 순간, 밸브가 "딸깍" 하고 한 번 튀는 현상을 잡느라 일주일을 쓴 적이 있습니다. 소프트웨어는 멀쩡했고 출력도 분명히 꺼져 있어야 했습니다. 문제는 MCU가 깨어나기 전, 아직 아무것도 구동하지 않는 그 짧은 순간에 있었습니다. 그 뒤로 제가 즐겨 쓰는 부품이 KEC의 KRC101입니다. 트랜지스터 몸체 안에 저항 두 개가 이미 들어 있는 이 작은 부품으로 오픈컬렉터 스위칭 회로를 어떻게 만드는지, 데이터시트 숫자와 함께 정리했습니다. KRC101이란, 저항을 품고 태어난 디지털 트랜지스터 [KRC101] KRC101은 KEC가 만드는 NPN 에피택셜 플래너 트랜지스터인데, 일반 TR과 달리 바이어스 저항 두 개가 내장되어 있습니다. 이런 부품을 업계에서는 디지털 트랜지스터 또는 바이어스 저항 내장 트랜지스터(BRT)라고 부릅니다. 쉽게 말해 TR 하나에 입력 저항(R1)과 베이스-이미터 저항(R2)을 한 몸으로 묶어놓은 부품입니다. KEC 데이터시트는 KRC101~KRC106 시리즈를 스위칭, 인터페이스 회로, 드라이버 회로 용도로 소개하고, 특징으로 내장 바이어스 저항, 회로 설계 단순화, 부품 수와 제조 공정 감소를 꼽습니다(출처: KEC, KRC101~KRC106 데이터시트 ). KRC101은 TO-92 패키지(허용 손실 625mW), 뒤에 S가 붙은 KRC101S는 SOT-23 패키지(200mW)입니다. 시리즈는 R1·R2 값에 따라 여섯 가지로 나뉘고, 이 값이 입력 문턱전압과 필요한 구동 전류를 결정합니다. 품번 R1 / R2 V I(ON) typ/max V I(OFF) min 전류이득 G I typ KRC101 4.7kΩ / 4.7kΩ 1.5V / 2.0V 1.0V 55 KRC102 10kΩ / 10kΩ 1.8V / 2.4V 1.0V 80 KRC103 22kΩ / 22kΩ 2.1V / 3.0V 1.0V 120 KRC104 ...

손톱만 한 부품 하나 잘못 고르면 라인 전체가 멈춥니다. 이 말을 저는 몸으로 배웠습니다. 검사 지그를 만들 때도, PCB 아트웍을 그릴 때도 가장 자주 손이 가는 부품이 바로 콘덴서입니다. 그런데 막상 콘덴서가 어떻게 전기를 저장하고 왜 종류마다 성격이 이렇게 다른지 제대로 아는 분은 생각보다 많지 않더라고요. 25년간 현장에서 부딪히고 실수하며 정리한 콘덴서 이야기, 지금부터 풀어봅니다. [디지털 전자회로에서의 콘덴서의 역활] 콘덴서란 무엇인가, 정전용량의 정체 콘덴서는 정식 명칭으로 커패시터(Capacitor)라고 부르고, 우리말로는 축전기라고도 합니다. 콘덴서라는 이름은 예전 일본식 표현이 그대로 굳어진 것인데, 이상하게도 현장에서는 여전히 콘덴서라는 말을 더 많이 씁니다. 간단히 말하면 전기를 저장하는 부품입니다. 두 개의 금속판 사이에 절연체인 유전체(Dielectric)를 끼워 넣은 구조인데, 여기서 유전체란 전기는 통하지 않지만 전기장에 반응해서 전하를 붙잡아두는 성질을 가진 물질을 말합니다. 이 유전체 덕분에 같은 전압에서도 훨씬 더 많은 전하를 모아둘 수 있는 겁니다. 이렇게 저장할 수 있는 전하의 양을 정전용량(Capacitance)이라고 부르고, 단위는 패럿(F)을 씁니다. 실제 회로에서는 F 단위가 워낙 크다 보니 μF(마이크로패럿), pF(피코패럿) 단위를 훨씬 자주 만나게 됩니다. 저도 신입 시절 부품 리스트(BOM) 작성할 때 이 단위 헷갈려서 자리수 하나 잘못 찍었다가, 구매 담당자한테 전화 받고 진땀 뺀 적이 한두 번이 아닙니다. 핵심 요약 콘덴서(커패시터)는 두 금속판 사이에 유전체를 끼워 전하를 저장하는 부품이며, 저장 능력을 나타내는 값이 정전용량(F)입니다. 콘덴서 동작 원리와 유전분극 현상 콘덴서에 직류 전압을 걸어주면 두 극판에 전하가 쌓이기 시작합니다. 이 과정을 충전, 반대로 저장된 전하가 빠져나가는 과정을 방전이라고 합니다. 전하량과 ...