• JSTS:Journal of Semiconductor Technology and Science
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• 제14권5호
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• pp.649-657
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• 2014

In this study, the effects of the frequency-dependent characteristics of through-silicon vias (TSVs) on the performance of 3D ICs are examined by evaluating a typical interconnection structure, which is composed of 32-nm CMOS inverter drivers and receivers connected through TSVs. The frequency-domain model of TSVs is extracted in S-parameter from a 3D electromagnetic (EM) method, where the dimensional variation effect of TSVs can be accurately considered for a comprehensive parameter sweep simulation. A parametric analysis shows that the propagation delay increases with the diameter and height of the TSVs but decreases with the pitch and liner thickness. We also investigate the crosstalk effect between TSVs by testing different signaling conditions. From the simulations, the worst signal integrity is observed when the signal experiences a simultaneously coupled transition in the opposite direction from the aggressor lines. Simulation results for nine-TSV bundles having regular and staggered patterns reveal that the proposed method can characterize TSV-based 3D interconnections of any dimensions and patterns.

• 한국전자파학회논문지
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• 제27권3호
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• pp.269-276
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• 2016

본 논문에서는 내부 정합된 GaN-HEMT를 이용하여 2.65 GHz에서 동작하는 Doherty 전력증폭기를 설계 및 제작하였다. 패키지 내부의 정합회로는 고조파 임피던스를 정합하기 위해 적용되었다. 동시에 기본주파수 임피던스가 부분적으로 정합되기 때문에 입력 및 출력 외부 정합회로는 간단해진다. 트랜지스터 패키지의 본드 와이어와 기생 성분은 EM 시뮬레이션을 통해 예측되었다. Doherty 전력증폭기는 48 V의 동작 전압을 인가하였으며, 6.5 dB의 PAPR을 갖는 LTE 신호에 대해 2.65 GHz에서 13.0 dB의 전력이득, 55.4 dBm의 포화전력, 49.1 %의 효율 및 -26.3 dBc의 ACLR 특성을 얻었다.

• JSTS:Journal of Semiconductor Technology and Science
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• 제12권3호
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• pp.320-330
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• 2012

In this paper, we investigate the power integrity of grid structures for power and ground distribution on printed circuit board (PCB). We propose the 2D transmission line method (TLM)-based model for efficient frequency-dependent impedance characterization and PCB-package-integrated circuit (IC) co-simulation. The model includes an equivalent circuit model of fringing capacitance and probing ports. The accuracy of the proposed grid model is verified with test structure measurements and 3D electromagnetic (EM) simulations. If the grid structures replace the plane structures in PCBs, they should provide effective shielding of the electromagnetic interference in mobile systems. An analytical model to predict the shielding effectiveness (SE) of the grid structures is proposed and verified with EM simulations.

• 한국전자파학회논문지
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• 제27권8호
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• pp.709-716
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• 2016

본 논문에서는 온도변화에 둔감한 전기적 특성을 가지는 원격무선통신시스템용 듀플렉서 모듈을 제안하였다. 지상에서 자유공간을 비행하는 유도탄에 유도정보를 송신하기 위한 시스템에서의 듀플렉서 모듈은 높은 내전력 특성뿐만 아니라, 낮은 삽입손실, 높은 송수신대역 상호격리도, 고조파 성분 억제 기능이 요구된다. 제안된 듀플렉서 모듈은 하나의 안테나 포트로 연결되는 송신대역 대역통과필터와 수신대역 대역통과필터, 송신측 출력전력을 점검하는 평면형 커플러, 전력증폭기 및 동축 공동 공진기의 고조파 성분들을 감쇠하기 위한 저역통과필터로 구성된다. 온도변화에 따른 주파수 편이량을 최소로 설계하기 위해 공진기의 재질과 치수를 3D EM 시뮬레이션을 통해 결정하였다. 제작품의 측정결과와 시뮬레이션 결과가 잘 부합하였고, 유도무기체계뿐만 아니라, 소형 기지국시스템과 같은 민수분야에도 적용이 가능하리라 판단된다.

• Journal of Electrical Engineering and Technology
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• 제8권6호
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• pp.1571-1578
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• 2013

With the emergence of high-integration array and large area panel process, the need to minimize the generation of particles in the field of semiconductor, LCD and OLED has grown. As an alternative to the conventional roller system, a contactless magnetic conveyor has been proposed to reduce the generation of particles. An EM-PM hybrid which is one of magnetic levitation types is already proposed for the conveyor system. One of problems pointed out with this approach is the vibration caused by the dynamic interaction between conveyor and rail. To reduce the vibration, the introduction of a secondary suspension system which aims to decouple the levitation electromagnet from the main body is proposed. The objective of this study is to develop a dynamic model for the magnetically levitated conveyor, and to investigate the effect of the introduced suspension system. An integrated model of levitation system and rail based on 3D multibody dynamic model is proposed. With the proposed model, the dynamic characteristics of maglev conveyor system are analyzed, and the effect of the secondary suspension and the stiffness and damping are investigated.

• 한국전자파학회논문지
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• 제12권7호
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• pp.1191-1198
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• 2001

본 연구에서는 밀리미터파용 MMIC 저잡음 증폭기를 0.15$\mu$m pHEMT TRW 파운드리를 이용하여 설계, 제작하였다. 증폭기 설계시 능동소자모델링과 EM 시뮬레이션을 중심으로 설계가 이루어졌다. 기존의 모델의 단점을 기술하고 스케일링 문제를 해결하기 위하여 분산소자 모델을 사용하여 소신호 파라미터와 잡음 파리 미터를 정확히 예측하였다. 이러한 모델을 사용하며 2-단 단일 종지형 저잡음 증폭기 2종이 각각 Q-band(40~44 GHz)와 V-band(58~65GHz) 주파수 대역에서 설계되었다. Q-band 저잡음 증폭기의 경우 2.2 dB의 평균잡음지수와 18.3 dB의 평균이득이 측정되었으며 V-band 저잡음 증폭기의 경우는 65 GHz에서 14.7 dB의 평균이득과 2.9 dB의 평균잡음지수가 측정되었다. 이러한 결과는 시뮬레이션 결과와 일치하며 따라서 본 논문에서 사용설계기법이 밀리미터파 대역에서도 정확함을 의미한다. 또한 기존의 문헌과 비교하여 볼 때 잡음지수와 이득면에서 state-of-the-art성능을 나타냄을 확인하였다.

• 한국전자파학회논문지
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• 제12권7호
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• pp.1182-1190
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• 2001

본 논문에서는 마이크로스트립 선로상의 금속부분을 일부 제거한 형태의 Photonic bandgap (PBG) 구조의 특성을 분석하고 형태를 최적화 한 후 전력 증폭기에 적용하여 고조파 동조를 수행하였다. 이 구조는 제작 및 접지에서 타 구조에 비해 유리하다. PCB 제작 과정의 오차를 줄이기 위해 단위 격자의 크기를 수직방향으로 증가시키고, 테이퍼 선로를 이용하여 입출력을 50 $\Omega$으로 유지시켰다. EM 시뮬레이션으로 PBG 구조의 특성을 분석하고 설계하였으며, 최종적으로 통과대역 손실 0.3~0.4dB, 저지대역폭 6~7GHz의 특성을 얻었다. 전력 증폭기에 PBG구조를 적용한 후 출력 전력은 0.72~0.99dB, PAE는 1.14~7.8 %, 3차 IMD는 1 dBc 증가하는 결과를 얻을 수 있었다.

• ETRI Journal
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• 제24권3호
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• pp.190-196
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• 2002

This paper presents millimeter wave monolithic microwave integrated circuit (MMIC) low noise amplifiers using a $0.15{\mu}m$ commercial pHEMT process. After carefully investigating design considerations for millimeter-wave applications, with emphasis on the active device model and electomagnetic (EM) simulation, we designed two single-ended low noise amplifiers, one for Q-band and one for V-band. The Q-band two stage amplifier showed an average noise figure of 2.2 dB with an 18.3 dB average gain at 44 GHz. The V-band two stage amplifier showed an average noise figure of 2.9 dB with a 14.7 dB average gain at 65 GHz. Our design technique and model demonstrates good agreement between measured and predicted results. Compared with the published data, this work also presents state-of-the-art performance in terms of the gain and noise figure.

• 전기학회논문지
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• 제57권12호
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• pp.2269-2275
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• 2008

This paper examined the simulation results after applying not only spiral inductor's 3D EM simulation but also de-embedding technique to reduce the pad's RF effects. When calculating standard deviation with measurement results not only the gain at 0.5GHz${\sim}$4GHz but also noise figure at 1.8GHz${\sim}$4GHz, the simulation results includes de-embedded inductor' model improved gain deviation by 0.171 and noise figure deviation by 0.151 than the results from simulation with foundry inductor equivalent circuit models.

• 전기학회논문지
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• 제64권4호
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• pp.592-597
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• 2015

3D-IC is a novel semiconductor packaging technique stacking dies to improve the performance as well as the overall size. TSV is ideal for 3D-IC because it is convenient for stacking and excellent in electrical characteristics. However, due to high-density and micro-size of TSVs, they should be tested with a non-invasive manner. Thus, we introduce a TSV test method on test prober without a direct contact in this paper. A capacitive coupling effect between a probe tip and TSV is used to discriminate small TSV faults like voids and pin-holes. Through EM simulation, we can verify the size of eye-patterns with various frequencies is good for TSV test tools and non-contact test will be promising.