• 한국정보전자통신기술학회논문지
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• 제11권6호
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• pp.742-750
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• 2018

본 논문에서는 $0.13{\mu}m$ BCD 공정 기반에서 5V MOS 소자만 사용하여 zero layer FTP 셀이 가능하도록 하기 위해 tunnel oxide 두께를 기존의 $82{\AA}$에서 5V MOS 소자의 gate oxide 두께인 $125{\AA}$을 그대로 사용하였고, 기존의 DNW은 BCD 공정에서 default로 사용하는 HDNW layer를 사용하였다. 그래서 제안된 zero layer FTP 셀은 tunnel oxide와 DNW 마스크의 추가가 필요 없도록 하였다. 그리고 메모리 IP 설계 관점에서는 designer memory 영역과 user memory 영역으로 나누는 dual memory 구조 대신 PMIC 칩의 아날로그 회로의 트리밍에만 사용하는 single memory 구조를 사용하였다. 또한 BGR(Bandgap Reference Voltage) 발생회로의 start-up 회로는 1.8V~5.5V의 전압 영역에서 동작하도록 설계하였다. 한편 64비트 FTP 메모리 IP가 power-on 되면 internal reset 신호에 의해 initial read data를 00H를 유지하도록 설계하였다. $0.13{\mu}m$ Magnachip 반도체 BCD 공정을 이용하여 설계된 64비트 FTP IP의 레이아웃 사이즈는 $485.21{\mu}m{\times}440.665{\mu}m$($=0.214mm^2$)이다.

• 전기전자학회논문지
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• 제28권2호
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• pp.204-208
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• 2024

본 논문에서는 ESD 보호회로의 전류구동 특성을 향상시키기 위해 일반적인 저전압용 ESD 보호회로인 LVTSCR의 구조적 변경을 적용한 ESD 보호회로를 제안한다. LVTSCR 구조에서의 electric field와 ESD 전류 경로가 형성 되는 영역을 분리하여 전력 소모를 최소화 하였으며 이에 대한 전기적 특성을 분석하고 전류 구동 특성을 개선하였다. 시뮬레이션을 통한 System-level 특성 저하에 기인하는 구조적인 문제를 분석하였으며 이를 반영하여 특성을 검증하였다. 제안된 ESD 보호회로의 전기적 특성은 TCAD 시뮬레이션을 통해 검증하였으며 HBM 모델링 및 System-level 모델링을 통해 분석하였다. 또한, DB-Hitek사의 0.18um BCD 공정을 통해 silicon 제작 및 HBM 10kV 특성 검증하였다.

• 한국정보통신학회논문지
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• 제13권9호
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• pp.1858-1864
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• 2009

본 논문에서는 power management IC에 사용되는 비휘발성 메모리 IP인 1-kd OTP IP를 설계하였다. 기존의 OTP 셀 (cell)은 isolated NMOS 트랜지스터를 안티퓨즈 (antifuse)로 사용하였으나 BCD 공정에서는 셀 크기가 큰 단점이 있다. 그래서 본 논문에서는 isolated NMOS 트랜지스터 대신 PMOS 트랜지스터를 안티퓨즈로 사용하였으며, OTP 셀 트랜지스터의 크기를 최적화시켜 셀의 크기를 최소화시켰다. 그리고 ESD 테스터 시 PMOS 안티퓨즈 양단에 고전압 (high voltage)가 걸려 임의의 셀이 프로그램 되는 것을 방지하기 위하여 OTP 코어 회로에 ESD 보호 회로 (protection circuit)를 추가하였다. 또한 프로그램 되지 않은 셀을 읽을 때 게이트 커플링 노이즈를 제거하기 위해 high-impedance의 PMOS pull-up 트랜지스터를 ON 시키는 방식을 제안하였다. 동부하이텍 $0.18{\mu}m$ BCD 공정을 이용하여 설계된 1-kb PMOS-type 안티퓨즈 OTP IP의 레이아웃 크기는 $129.93{\times}452.26{\mu}m^2$이다.

• 대한전자공학회논문지SD
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• 제46권1호
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• pp.1-6
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• 2009

고전압 소자에서 스냅백 이후의 유지 전압은 구동전압에 비해 매우 작아서 고전압 MOSFET이 ESD(ElecroStatic Discharge) 파워클램프로 바로 사용될 경우 래치업 문제를 일으킬 수 있다. 본 연구에서는 스택 바이폴라 소자를 이용하여 래치업 문제가 일어나지 않는 구조를 제안하였다. 제안된 구조에서는 유지 전압이 구동전압 보다 높으므로 래치업 문제가 발생하지 않으면서, 기존의 다이오드를 사용한 고전압 파워클램프에 비해 면적이 작으며, 내구성 측면에서 800% 성능향상이 있게 되었다. 제안된 구조는 $0.35{\mu}m$ 60V BCD(Bipolar-CMOS-DMOS) 공정을 사용하여 제작되었으며, TLP(Transmission Line Pulse) 장비로 웨이퍼-레벨 측정을 하였다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제16권1호
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• pp.627-633
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• 2015

본 논문에서는 고속 PMIC(Power Management Integrated Circuit) 회로를 위한 저전압 입력 보호기능을 가지는 모바일용 LDO(Low Drop-Out) 레귤레이터를 설계하였다. 설계된 LDO 레귤레이터는 밴드갭 기준전압회로, 오차 증폭회로, 파워 트랜지스터 등으로 이루어진다. LDO 레귤레이터는 3.3 V 전원전압으로부터 2.5 V 출력을 갖도록 설계되었으며, 저전압 입력보호 기능을 하는 UVLO 회로는 전원부와 파워 트랜지스터 사이에 삽입된다. 또한 UVLO는 3.3 V 구동전압에서, 하강시 1.2 V 에서 LDO 레귤레이터 동작을 멈추게 하고, 구동전압 상승 시 2.5 V 에서 LDO 레귤레이터가 정상 동작한다. $0.35{\mu}m$ 5 V 저전압 CMOS 공정을 사용하여 모의실험 한 결과, 설계한 LDO 레귤레이터는 0.713 mV/V의 라인레귤레이션을 가지고, 부하전류가 0 mA에서 40 mA로 변할 때 $8.35{\mu}V/mA$의 로드레귤레이션을 보였다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제15권3호
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• pp.1700-1706
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• 2014

본 논문에서는 휴대기기용 LED 백라이트를 위한 감압형 DC-DC 변환기를 제안한다. 제안하는 변환기는 4 MHz의 높은 주파수에서 동작하며, 이것은 파워 스테이지와 컨트롤 블록의 수동소자의 면적 감소효과를 가진다. 파워스테이지는 인덕터와 출력 커패시터, 파워트랜지스터, 피드백 저항으로 이루어지며, 컨트롤 블록은 펄스폭 변조기, 오차증폭기, 오실레이터 등으로 이루어진다. 회로는 $0.35{\mu}m$ 1-poly 4-metal BCD 공정을 사용하여 설계 검증 및 레이아웃 하였다. SPICE 모의 실험 결과 시비율이 0.4 이고, 입력전압이 3.7 V 일 때, 1.8 V의 출력 전압을 가지며, 출력전류는 100 mA를 가진다. 제안하는 회로는 기존의 25~50 mA보다 큰 출력을 나타내어 고휘도의 LED 센서 구동이 가능할 것으로 보이며, 4 MHz의 스위칭 주파수를 사용하여, 변환기의 실장 면적이 종래에 비하여 30 % 정도의 감소가능할 것으로 보인다.

• 전력전자학회:학술대회논문집
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• 전력전자학회 2007년도 하계학술대회 논문집
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• pp.271-273
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• 2007

본 논문에서는 TV나 Audio등에 사용되는 2채널 30W급 Class-D amplifier를 동부하이텍의 0.35um BD350BA 공정을 사용하여 디지털 방식의 Class-D amplifier 출력단 구동에 적합하도록 설계하였다. 출력단은 Bootstrap 전원을 사용한 N-N type의 30V LDMOS 내장형이며 각각 $250m{\Omega}$의 턴 온 저항을 갖게 설계 되었다. THD+N 특성개선을 위한 Dead time 및 Delay 조정회로를 내장하였으며 보호회로로는 Over current, Over temperature, UVLO 가 있다.

• 한국정보전자통신기술학회논문지
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• 제12권2호
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• pp.150-154
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• 2019

In the design of semiconductor integrated circuits, ESD is one of the important issues related to product quality improvement and reliability. In particular, as the process progresses and the thickness of the gate oxide film decreases, ESD is recognized as an important problem of integrated circuit design. Many ESD protection circuits have been studied to solve such ESD problems. In addition, the proposed device can modify the existing SCR structure without adding external circuit to effectively protect the gate oxide of the internal circuit by low trigger voltage, and prevent the undesired latch-up phenomenon in the steady state with high holding voltage. In this paper, SCR-based novel ESD(Electro-Static Discharge) device with the high holding voltage has been proposed. The proposed device has the lower triggering voltage without an external trigger circuitry and the high holding voltage to prevent latch-up phenomenon during the normal condition. Using TCAD simulation results, not only the design factors that influence the holding voltage, but also comparison of conventional ESD protection device(ggNMOS, SCR), are explained. The proposed device was fabricated using 0.35um BCD process and was measured electrical characteristic and robustness. In the result, the proposed device has triggering voltage of 13.1V and holding voltage of 11.4V and HBM 5kV, MM 250V ESD robustness.

• 대한전자공학회논문지SD
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• 제47권5호
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• pp.71-79
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• 2010

본 논문은 LLC 공진 제어 IC(Integrated Circuit) 설계에 관한 것이다. LLC 공진 제어 IC는 DC/DC 변환하기 위해서 외부의 공진 회로에 입력되는 주파수를 조정하여 트랜스포머를 통해서 2차 측의 출력 전압을 조정한다. 공진회로에 펄스를 공급하기 위한 클럭 생성기가 내장되어 있고, 클럭 주파수는 외부 저항을 사용하여 튜닝이 가능하다. 또한 외부 피드백 입력되는 전압을 이용해 주파수 조정이 가능하도록 VCO(Voltage Controlled Oscillator) 기능을 내장하였다. 동작의 신뢰성을 높이고 회로를 보호하기 위해서 UVLO(Under Voltage Lock Out), brown out, fault detector의 보호회로를 내장하였고, 입력 커패시턴스가 큰 용량의 IGBT(Insulated Gate Bipolar Transistor)를 구동하기 위해서 높은 전압, 전류의 제공이 가능한 HVG(High Side Driver), LVG(Low Side Driver) 드라이버 회로를 내장하였다. LLC 공진 제어 회로를 하나의 칩으로 구현하여 LLC 공진 회로를 제어하는데 있어 필요한 회로들을 설계하였다. 설계한 LLC 공진 제어 IC는 0.35 um 2P3M BCD 공정으로 제작하였다. 칩의 면적은 $1400um{\times}1450um$ 이고, 5V, 15V 두 가지의 전원 전압을 사용한다.

• 한국광학회지
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• 제19권1호
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• pp.60-67
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• 2008

전광 그레이코드(gray code) 이진코드(binary code) 변환기를 상용화 전산모사 프로그램(VPI)을 이용하여 처음으로 구현하였다. 전자회로 디자인 방법을 상호 이득변조를 이용한 전광 논리회로에 적합하도록 변형하여, 이상적이지 않은 전광 논리게이트에 의한 신호 왜곡이 최소화 되도록 하였다. 2.5 Gbps의 20 dB 소광비를 가지는 입력 신호에 대해, 신호재생기 없이 가장 많이 왜곡된 출력 신호에 (최하위 비트-LSB) 대해 약 4 이상의 Q값을 얻을 수 있었다. 또한 그레이 코드 이진코드 변환기를 디자인하면서, 이단 단순화 방법을 (two-level simplification method) 변형하여, 그레이코드 이진코드 변환기뿐 아니라 일반적인 전광 회로에 적용할 할 수 있는 일반적 방법을(일단 단순화 방법: one-level simplification method) 얻을 수 있었다.