• 대한전자공학회논문지SD
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• 제39권3호
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• pp.73-84
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• 2002

불규칙하고 복잡한 다층(multi-layer) VLSI 배선의 커패시턴스 추출을 위한 빠르고 정확한 새로운 방법을 개발하였다. 복잡한 다층 배선구조에서 3차원 field-solver를 사용하여 커패시턴스를 구하는 것은 현실적이지 않기 때문에 근사적 3차원 커패시턴스 추출 방법을 제안한다. 꺽이는 부분(bend)과 상이한 배선사이의 거리를 갖는 동일한 층내의 배선은 불연속한 부분과 만나는 곳을 분할하고 각각의 부분에 2차원 커패시턴스 추출 방법을 사용하여 커패시턴스를 추출하였다. 또한 차폐층(shielding layer)을 갖는 다층 배선 구조에서의 커패시턴스는 시스템 내의 전하의 분포를 조사함으로써 시스템을 간소화 시킨 후 평판 그라운드 기반 2차원 커패시턴스와 간단한 구조로부터 독립적으로 계산될 수 있는 차폐효과를 결합하여 근사적3차원 커패시턴스 추출 방법을 적용하였다. 불규칙한 다층 배선 구조에 대하여 설계된 레이아웃으로부터 해석적으로 구할 수 있는 변수와 평판 그라운드를 사용한 2차원 커패시턴스 추출 방법을 사용하므로 정확하면서도 신속하게 커패시턴스를 추출할 수 있어 일반적인 3차원 방법보다 비용 측면에서 훨씬 효과적이다. 제안된 근사적 3차원 방법을 통해 구한 커패시턴스는 3차원 field-solver를 기반으로 구한 커패시턴스와 오차율 5% 이내의 정확성을 나타낸다.

• 한국정보통신학회논문지
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• 제16권5호
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• pp.989-998
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• 2012

본 논문에서는 매우 작은 절대 값을 갖는 펨토 패럿 단위의 커패시턴스를 측정 할 수 있는 비율형 커패시턴스 측정 회로를 제안하였다. 제안한 측정 회로는 스위치 커패시터 적분기와 비교기 그리고 스위치를 제어하는 논리 회로와 카운터로 구성되어 있으며, 측정하고자 하는 커패시턴스와 이미 값이 알려진 온-칩 커패시터간의 비율을 측정하고 그 값을 디지털 신호로 출력한다. 그리고 이 비율 값을 통해 오차가 상당부분 제거된 펨토 패럿 단위의 커패시턴스를 구해낼 수 있다. 제안한 커패시턴스 측정 회로는 표준 CMOS $0.18{\mu}m$ 공정을 사용하여 설계되었으며, HSpice 시뮬레이션에서 5fF 이하의 아주 작은 커패시턴스를 오차율 ${\pm}0.3%$ 이내에서 측정이 가능함을 보였다.

• 전력전자학회:학술대회논문집
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• 전력전자학회 2015년도 전력전자학술대회 논문집
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• pp.395-396
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• 2015

본 논문에서는 수퍼커패시터 에너지 저장장치의 DC링크 커패시터뱅크 커패시턴스 추정에 관하여 기술한다. DC링크 커패시터뱅크에 임의의 주파수성분의 전류를 주입하여 생성되는 전압과 전류의 AC성분의 관계로 커패시턴스를 추정하였다. 제안한 방법은 온라인으로 실시간 추정이 가능하며, BPF(Band Pass Filter)를 구성하여 동일한 주파수 신호를 추출하여 커패시턴스를 추정한다. 100%, 110% 계통전압에서도 커패시턴스의 평균 값은 2.03F과 2F으로 나타났고, 분산은 0.0005와 0.0001로 나타나 동일한 추정 값이 연속해서 계산되어 타당성을 검증하였다.

• 한국정보처리학회:학술대회논문집
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• 한국정보처리학회 2017년도 춘계학술발표대회
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• pp.1131-1134
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• 2017

본 연구는 차동 용량형 섬유 압력 센서를 개발하고, 이를 깔창에 부착하여 보행 측정에 응용하는 것을 목적으로 한다. 차동 용량형 섬유 압력 센서는 3장의 전도성 섬유 사이에 2장의 절연체를 위치시키는 형태로, $5cm{\times}5cm{\times}0.23cm$ (가로 ${\times}$ 세로 ${\times}$ 두께) 크기로 제작하였다. 커패시턴스를 측정하기 위해 커패시턴스-디지털 변환칩(AD7152), ATMega328로 구성된 시스템을 제작하였고 PC로 데이터를 전송하여 모니터링을 수행하였다. 센서의 힘-커패시턴스 변화 특성 평가를 위해 센서에 가하는 중량을 65 kg 까지 5 kg 씩 증가시켜 가며 커패시턴스 변화를 측정하였다. 실험 결과, 무게에 따라 커패시턴스가 증가하는 것을 확인하였다. 보행 측정 가능성을 평가하기 위해 센서를 깔창에 부착한 후 보행 신호를 측정하였으며, 그 결과 보행에 따라 센서의 커패시턴스 값이 변화하는 것을 확인하였다. 이로부터 제작한 차동용량형 섬유 센서는 보행 측정에 활용할 수 있는 가능성을 확인하였다.

• 전기전자학회논문지
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• 제22권1호
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• pp.209-212
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• 2018

본 논문에서는 P(VDF-TrFE)유기물 강유전체 기반 metal-ferroelectric-metal (MFM) capacitor 와 차세대 반도체 물질인 질화갈륨 반도체를 활용한 네거티브 커패시턴스 전계효과 트랜지스터를 제작 및 분석 하였다. 27 nm의 두께의 P(VDF-TrFE) MFM 커패시터의 분극지수는 4 MV/cm에서 $6{\mu}C/cm^2$ 값을 나타내었으며 약 65 ~ 95 pF의 커패시턴스 값을 나타내었다. 강유전체의 커패시턴스와 전계효과 트랜지스터의 커패시턴스 매칭을 분석하기 위해 제작된 P(VDF-TrFE) MFM 커패시터는 GaN 전계효과 트랜지스터의 게이트 전극에 집적화 되었으며 집적화되기 전 104 mV/dec 의 문턱전압 이하 기울기에서 82 mV/dec 값으로 개선된 효과를 보였다.

• 전력전자학회:학술대회논문집
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• 전력전자학회 2009년도 정기총회 및 추계학술대회 논문집
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• pp.219-221
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• 2009

태양전지 어레이(PV-array)로부터 발전되는 DC 전력을 AC로 변환시켜 계통으로 발전시키는 역할을 하는 태양광 발전 시스템용 PCS의 스위칭 회로 Topology로는 일반적으로 3상 풀브리지 회로가 사용된다. 이러한 3상 풀브리지 회로 시스템의 수명예측을 위해 DC link 단의 커패시터의 커패시턴스를 계산하여 커패시턴스의 감소정도를 이용하여 전체 시스템의 수명을 예측하게 된다. 이러한 커패시터의 상태를 추정하기 위해서는 시스템을 정지시킨 후 커패시터를 분리하여 커패시턴스를 측정하는 방법, 특정 주파수의 전류(일반적으로 저주파)를 주입하고 주입한 전류의 주파수에 해당하는 전류 및 전압을 검출하여 capacitance 연산하는 방식등이 이용된다. 시스템을 정지시킨 후 커패시터를 분리하여 커패시턴스를 측정하는 방법은 번거로우며, 전류 주입을 이용한 방식은 불필요한 고조파 전류가 계통으로 침투하는 단점을 가진다. 그러므로 본 연구에서는 모듈타입 PCS 이용시 계통으로 고조파 침투가 없는 비침투 커패시턴스 계산 알고리즘을 제안한다.

• 대한전자공학회논문지SD
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• 제41권11호
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• pp.53-59
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• 2004

본 논문은 3차원 연결선 모형을 이용하여 효율적으로 회로 연결선에 기생하는 커패시턴스 성분을 추출하는 방법을 제안한다. 제안한 방법은 경험식에 의한 방법 중 2차원 연결선 모형의 커패시턴스를 추출하는 알고리즘을 이용하여 수행시간을 개선하였고, 정확도의 오차를 줄이기 위하여 3차원 커패시턴스 추출에서 이용되는 모형화 방법을 적용하였다. 이 방법은 FastCap을 이용하여 실험한 결과와 비교하면 1.8%의 오차 범위에서 952배의 시간 이득을 얻을 수 있다. 제안한 방법은 VLSI 시스템의 칩 내 외부 연결선의 전기적 변수 추출에 효과적으로 이용될 수 있을 것이다.

• 전력전자학회:학술대회논문집
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• 전력전자학회 2015년도 추계학술대회 논문집
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• pp.177-178
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• 2015

본 논문에서는 수퍼커패시터 뱅크로 구성된 에너지 저장장치의 DC링크에 임의의 주파수성분의 AC전압과 전류를 통해 측정된 임피던스의 크기와 위상차를 통하여 실시간으로 커패시턴스를 추정하는 방법에 대한 검증 결과를 기술하고, 수퍼커패시터의 용량 및 계통의 변화에 따라 측정값의 결과를 비교 분석 하였다. 수퍼커패시터 뱅크는 정상 계통인 경우 평균 1.95F 으로 정격용량의 약 85%가 추정 되고 계통의 크기를 90%, 110%로 변화함에 있어서도 동일한 결과를 얻었다. 수퍼커패시터 뱅크의 커패시턴스에 변화를 주었을 경우에도 최대 오차율 약 1.5% 이내에 반복적으로 추정되는 것을 확인하여 수퍼커패시터 뱅크의 커패시턴스 추정방법이 타당함을 검증하였다.

• 전력전자학회:학술대회논문집
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• 전력전자학회 2020년도 전력전자학술대회
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• pp.34-36
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• 2020

본 논문은 전기자동차용 탑재형 충전기에 사용되는 능동 전력 디커플링 회로의 커패시턴스 저감 기법을 제안한다. 탑재형 충전기의 허용 DC-link 전압 리플과 커패시턴스 사이의 관계를 분석하고, 허용 리플 크기에 따른 최적 커패시턴스의 크기를 도출한다. 제안하는 설계 기법은 시뮬레이션 및 실험 결과를 기반으로 검증한다.

• 전력전자학회:학술대회논문집
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• 전력전자학회 2020년도 전력전자학술대회
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• pp.193-195
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• 2020

최근 반도체 제조공정에서 핵심기술의 국산화에 대한 관심이 증가하고 있다. 따라서 제조공정의 하나인 에칭공정의 핵심기술인 RF플라즈마 기술에대한 관심또한 증가하고 있다. 본 논문에서는 그중에서도 RF플라즈마에 사용되는 임피던스 정합기에 사용되는 가변커패시터에 대한 새로운 구조를 제안한다. 최근까지 임피던스 정합기는 기계식으로 가변하는 가변커패시터(Vacuum Variable Capacitor, 이하 VVC)를 주로 사용했다. 하지만 기계식으로 커패시턴스를 가변하기 때문에 공정시간의 상당부분을 정합시간에 소모하게 된다. 따라서 최근에 정합시간을 줄이기 위해 전력전자 기술을 사용하여 전기적으로 커패시턴스를 가변하는 가변 커패시터 (Electrical Variable Capacitor, 이하 EVC)가 개발되고 있다. 그러나 EVC는 부피가 크고 커패시턴스의 해상도가 적다는 문제를 갖는다. 그러므로 본 논문에서는 VVC와 EVC의 장점을 결합하여 새로운 구조의 가변 커패시터인 하이브리드 가변 커패시터 (Hybrid Variable Capacitor, 이하 HVC)를 제안한다.