심성전기 silicon capacitor(실리콘 커패시터)(2026.05.21)

2026.05.21

실리콘 커패시터는 반도체 공정으로 만드는 초소형 고성능 커패시터(축전기)입니다.

 

Silicon Capacitor | 삼성전기

박막화와 Low ESL에 유리한 Silicon Capacitor.

 

Silicon Capacitor는 Silicon 위에 유전체/내부전극을 Stack하여 Capacitor를 형성한 제품입니다.

 

Wafer Grinding을 통해 두께 100㎛ 이하로 박막화가 가능하여, Package에서 두께의 제약 없이 적용이 가능합니다.

또한 Low ESL로 전원의 안정화에 유리하고, 전압과 온도변화에 높은 안정성을 가지고 있습니다.

 

제품 카탈로그 | 삼성전기

 

 

 

 

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우선 커패시터(capacitor)는:
전기를 순간적으로 저장했다가 매우 빠르게 공급하는 부품입니다.

반도체에서는 특히:

• 전압 안정화
• 노이즈 제거
• 순간 전류 공급
  에 매우 중요합니다.

예를 들어 AI GPU가 순간적으로 큰 전력을 사용할 때:
커패시터가 전압 흔들림을 막아줍니다.

전통적으로는 주로:

• MLCC
  (적층 세라믹 커패시터)가 사용됐습니다.

대표 업체:

• Murata Manufacturing
• Samsung Electro-Mechanics
• Taiyo Yuden

그런데 AI 가속기 시대에는 기존 MLCC만으로 해결하기 어려운 문제가 생기고 있습니다.

왜냐하면 AI GPU는:

• 전력 소모가 매우 크고
• 전류 변동 속도가 극도로 빠르며
• 패키지 내부 공간은 매우 제한적이기 때문입니다.

예:
NVIDIA의:

• Blackwell
• Rubin
  같은 AI GPU는
  순간 전류 변화(dI/dt)가 매우 큽니다.

이때 커패시터가 GPU 가까이에 있어야:
전압 강하를 즉시 막을 수 있습니다.

그런데 기존 MLCC는:

• 크기가 상대적으로 크고
• 패키지 높이를 증가시키며
• 배치 공간을 많이 차지하고
• 초고주파 특성이 한계에 가까워지고 있습니다.

그래서 등장한 것이 실리콘 커패시터입니다.

 

실리콘 커패시터의 특징은

1. 반도체 공정으로 제조
   일반 MLCC는 세라믹 적층 방식인데,
   
   
2. 
   실리콘 캐패시터는:

• 웨이퍼
• 박막(thin film)
• 식각
• 증착
  같은 반도체 공정으로 만듭니다.

즉:
“칩처럼 만드는 커패시터”
에 가깝습니다.

1. 매우 얇음
   패키지 두께를 줄일 수 있습니다.

AI 가속기는:

• HBM 적층
• 인터포저
• CoWoS
• 냉각 구조
  등으로 공간 압박이 심합니다.

그래서:
수십~수백 마이크론 단위의 얇은 부품이 중요합니다.

1. GPU 가까이에 배치 가능
   실리콘 인터포저나 패키지 기판 내부에 매우 가깝게 넣을 수 있습니다.

즉:
전력 공급 거리가 짧아집니다.

그러면:

• 전압 안정성 개선
• 전력 효율 개선
• 고속 신호 안정성 개선
  효과가 생깁니다.

1. 고주파 특성이 우수
   AI GPU는 초고속 스위칭을 반복합니다.

실리콘 커패시터는:

• ESL(등가 직렬 인덕턴스)
• ESR(등가 직렬 저항)
  이 낮아서,
  초고속 전력 변동 대응에 유리합니다.

왜 AI 시대에 중요해졌나?

핵심은:
AI GPU의 전력 밀도가 폭증했기 때문입니다.

예를 들어:

• 과거 CPU: 수십~100W
• 최근 AI GPU: 1000W 이상

그리고 Rubin 이후에는:
랙 전체가 수백 kW급으로 가고 있습니다.

이렇게 되면:
“전력 안정화” 자체가 핵심 기술이 됩니다.

그래서:

• 전력반도체
• 고급 기판
• 실리콘 포토닉스
• 실리콘 캐패시터
  같은 분야가 함께 성장하고 있습니다.

즉

“AI GPU가 너무 고성능·고전력이 되면서, 기존 MLCC만으로는 한계가 생기고 있고,

더 얇고 빠르고 GPU 가까이에 붙일 수 있는 실리콘 커패시터 수요가 증가하고 있다”라는 뜻입니다.