삼성전기 초소형/초고용량 적층 세라믹 커패시터(MLCC) 출시

삼성전기가 인공지능(AI)과 전기자동차 수요 확산에 때 맞춰 산업 맞춤형 초소형/초고용량 적층 세라믹 커패시터(MLCC)를 출시한다고 9월 17일 밝혔다. 삼성전기의 AI 서버의 다양한 Application에 적용 가능한 초고용량 MLCC와 자동차용 초소형 MLCC를 소개한다.

[산업용 초고용량 MLCC (1206 inch, 220㎌ & 1210 inch, 330㎌)]

삼성전기 산업용 초고용량 MLCC. (자료제공: 삼성전기)

AI 서버 및 데이터센터에서는 대량의 데이터를 처리하고 분석하기 위해 고성능 컴퓨팅과 고속 통신이 요구된다. 이 때 CPU, GPU, ASIC 등 다수의 고성능 IC가 적용되어 발열량이 늘어나는 동시에 고연산 작업 수행 시 큰 전류 변화가 발생한다. 초고용량 MLCC는 고주파 노이즈의 디커플링 및 전력피크 대응용으로 적합하다. 

① 고온/초고용량 MLCC 적용, CPO Switch (Co-Packaged Optics Switch)

CPO Switch는 기존 광학 부품과 네트워크 스위치 칩을 하나의 패키지로 통합하여, 데이터센터 및 고성능 컴퓨팅 환경에서 초고속 데이터 전송이 가능하다. 이 때 추가적인 광학 엔진에 따른 온도 상승 및 소비전력 증가로 초고용량, X7 이상의 고온 MLCC가 요구된다.

그림 1. CPO Switch 탑재 고온/초고용량 MLCC. (자료제공: 삼성전기)

② 두께 제약을 요구하는 PCIe Card/OAM Socket, 220㎌ 초고용량 MLCC 제안

PCIe Card(Peripheral Component Interconnect Express Card)는 고속 데이터 전송을 지원하여 대량의 데이터를 빠르게 전송할 수 있다. 그래픽카드, 스토리지 장치, 네트워크 어댑터, AI accelerator 등의 다양한 구성 요소에 대한 고전력/고속 데이터 처리를 제공하며, 이러한 구성 요소들은 전원 안정성을 위해 다수의 고용량 MLCC가 필요하다.

그림 2와 같이 AI서버에 다수의 PCIe 카드를 삽입할 때에, 탑재 공간 제약과 발열을 고려하여 Thickness 2.0mm 이하 초고용량 MLCC, CL31X227MRKNNW#, CL31A227MQKNNW#를 제안한다.

그림 2. PCIe Card 탑재 고요용량 MLCC. (자료제공: 삼성전기)

그림 3. OAM Socket 탑재 초고용량 MLCC. (자료제공: 삼성전기)

OAM Socket(Open Compute Project Accelerator Module Socket)은 AI/ML 연산용 GPU 또는 커스텀 ASIC 등 고성능 모듈을 위한 인터페이스로, Accelerator Module에서 커스텀 ASIC 사용 시 성능/전력비 (Performance per Watt) 최적화 및 불필요한 회로 제거를 통한 메모리 근접 배치가 가능하다. 단, 커스텀 ASIC은 빠른 연산을 위해 내부에 수많은 스위칭 회로를 가지고 있으며, 이들은 급격한 Transient Current를 발생시킨다. 이러한 전류 급변에 대응하기 위해 디커플링 역할을 수행하며 고주파 노이즈 제거 및 전압 안정화를 위한 고용량 MLCC가 요구된다.

그림 3과 같이 OAM PCB Land Side에 다수의 초고용량 MLCC (1206 inch/1.9t, 220㎌, 4Vdc, X6S) CL31X227MRKNNW#, (1206 inch/1.9t, 220㎌, 6.3Vdc, X5R) CL31A227MQKNNW#를 탑재할 수 있으며, 이는 공간 효율화에 기여한다.

삼성전기는 AI 서버 및 데이터센터에 요구되는 MLCC 고용량 Needs 맞춰 높은 품질 신뢰성과 안정적인 전기적 성능을 갖춘 초고용량 MLCC (1206~1210 inch, 100~330㎌) 제품을 양산 중에 있다.

[자동차용 초소형 MLCC (0402 inch X7S 16V 470㎋)]

자동차용 초소형 MLCC. (자료제공: 삼성전기)

삼성전기는 자동차용 초소형 적층 세라믹 커패시터(MLCC) 0402 inch (1.0×0.5㎜) 사이즈, X7S (-55 to 125℃, ±22%), 정격 16V에서 정전용량 470㎋, 휨 강도 5mm를 보증하는 CL05Y474KOD6PJ# 제품을 개발하여 양산을 개시했다. 이번 신제품은 기술 지원 및 샘플 제공도 가능하다.

ADAS Radar, LiDAR, HPC 모듈의 고집적, 고밀도, 소형화 트렌드가 확산됨에 따라, 적층 세라믹 커패시터의 소형화 요구 또한 증가하고 있다.

이번 제품은 기존 0603 inch (1.6x0.8㎜) 제품과 동일 용량/정격 전압을 유지하면서 0402 inch (1.0×0.5㎜)로 사이즈를 축소시킴으로써, 해당 Application의 소형, 고용량 설계, 고온(125℃) 및 전압 안정성 요구를 동시에 충족시켰다.

자동차의 첨단 운전자 보조 시스템(ADAS)에서 전자 제어 장치(ECU), 센서 등의 소형화 및 고집적화 요구가 증가함에 따라, ADAS 회로 내 전원 안정화와 고주파 노이즈 억제를 위한 소형/중용량 MLCC 수요가 확대되고 있다. 특히, 자동차 전장 시스템은 극한의 환경에서도 안정적인 동작이 요구되므로, 높은 내구성과 신뢰성을 갖춘 MLCC가 필요하다. 

삼성전기는 이러한 시장의 니즈를 반영하여, 전원 안전성과 내구성을 만족하는 0402 inch 16V 휨 강화 제품군을 확대하고 있다.

[Ceramic Korea (세라믹뉴스)=이광호 ]