Pak, Jun-So;Cho, Jong-Hyun;Kim, Joo-Hee;Kim, Ki-Young;Kim, Hee-Gon;Lee, Jun-Ho;Lee, Hyung-Dong;Park, Kun-Woo;Kim, Joung-Ho
Journal of electromagnetic engineering and science
/
v.11
no.4
/
pp.282-289
/
2011
GHz electromagnetic interference (EMI) characteristics are analyzed for a 3dimensional (3D) stacked chip power distribution network (PDN) with through silicon via (TSV) connections. The EMI problem is mostly raised by P/G (power/ground) noise due to high switching current magnitudes and high PDN impedances. The 3D stacked chip PDN is decomposed into P/G TSVs and vertically stacked capacitive chip PDNs. The TSV inductances combine with the chip PDN capacitances produce resonances and increase the PDN impedance level in the GHz frequency range. These effects depend on stacking configurations and P/G TSV designs and are analyzed using the P/G TSV model and chip PDN model. When a small size chip PDN and a large size chip PDN are stacked, the small one's impedance is more seriously affected by TSV effects and shows higher levels. As a P/G TSV location is moved to a corner of the chip PDNs, larger PDN impedances appear. When P/G TSV numbers are enlarged, the TSV effects push the resonances to a higher frequency range. As a small size chip PDN is located closer to the center of a large size chip PDN, the TSV effects are enhanced.
Kim, Jongmin;Lee, In-Woo;Kim, Sungjun;Kim, So-Young;Nah, Wansoo
The Journal of Korean Institute of Electromagnetic Engineering and Science
/
v.24
no.6
/
pp.633-643
/
2013
GDS format files, as well as layout of the chip are noticeably needed so as to analyze the PDN (Power Delivery Network) inside of IC; however, commercial IC in the market has not supported design information which is layout of IC. Within this, in terms of IC having on-chip PDN, characteristic of inside PDN of the chip is a core parameter to predict generated noise from power/ground planes. Consequently, there is a need to scrutinize extraction method for unknown PDN of the chip in this paper. To extract PDN of the chip without IC circuit information, the de-embedding test vehicle is fabricated based on IEC62014-3. Further more, the extracted inside PDN of chip from de-embedding technique adopts the Co-simulation model which composes PCB, QFN (Quad-FlatNo-leads) Package, and Chip for the PDN, applied Co-simulation model well corresponds with impedance from measured S-parameters up to 4 GHz at common measured and simulated points.
Journal of the Microelectronics and Packaging Society
/
v.20
no.4
/
pp.69-74
/
2013
In this paper, the impact of integrating large number of I/O (Input-Output) and Core power Delivery Network (PDN) on a 6 layers Flip-Chip Ball Grid Array (FCBGA) package is investigated. The impact of core induced supply noise on high-speed I/O interfaces, and high-speed I/O interface's supply noise coupling to adjacent high-speed I/O interfaces' jitter impact are studied. Concurrent stress validation software is used to induce SSO noise on each individual I/O interfaces; and at the same time; periodic noise is introduced from Core PDN into the I/O PDN domain. In order to have the maximum coupling impact, a prototype package is designed to merge the I/O and Core PDN as one while impact on jitter on each I/O interfaces are investigated. In order to understand the impact of the Core to I/O and I/O to I/O noise, the on-die noise measurements were measured and results were compared with the original PDN where each I/O and Core PDN are standalone and isolated are used as a benchmark.
Journal of the Institute of Electronics and Information Engineers
/
v.52
no.5
/
pp.74-82
/
2015
As the complexity of an electronic device and the reduction of its operating voltage is progressing, susceptibility test of the chip and module for internal or external noises is essential. Although the immunity compliance of the chip was served with IEC 62132-4 Direct Power Injection method as an industry standard, in fact, EM immunity of the chip is influenced by their Power Domain Network (PDN). This paper evaluates the EM noise tolerance of a PLL and compares their noise transfer characteristics to the PLL on various PCB boards. To make differences of the PDNs of PCBs, various PCBs with or without LDO and with several types of capacitors are tested. For evaluation of discrepancies between EM characteristics of an IC only and the IC on real boards, the analysis of the noise transfer characteristics according to the PDNs shows that it gives important information for the design having robust EM characteristics. DPI measurement results show that greatly improved immunity of the PLL in the low-frequency region according to using the LDO and a frequency change of the PLL according to the DPI could also check with TEM cell measurement spectrum.
Journal of the Microelectronics and Packaging Society
/
v.20
no.4
/
pp.75-79
/
2013
A power distribution network (PDN) is a network that provides connection between the voltage source supply and the power/ground terminals of a microprocessor chip. It consists of a voltage regulator module, a printed circuit board, a package substrate, a microprocessor chip as well as decoupling capacitors. For power integrity analysis, the board and package layouts have to be transformed into an electrical network of resistor, inductor and capacitor components which may be expressed using the S-parameters models. This modeling process generally takes from several hours up to a few days for a complete board or package layout. When the board and package layouts change, they need to be re-extracted and the S-parameters models also need to be re-generated for power integrity assessment. This not only consumes a lot of resources such as time and manpower, the task of PDN modeling is also tedious and mundane. In this paper, a block-based PDN modeling is proposed. Here, the board or package layout is partitioned into sub-blocks and each of them is modeled independently. In the event of a change in power rails routing, only the affected sub-blocks will be reextracted and re-modeled. Simulation results show that the proposed block-based PDN modeling not only can save at least 75% of processing time but it can, at the same time, keep the modeling accuracy on par with the traditional PDN modeling methodology.
Journal of the Institute of Electronics and Information Engineers
/
v.49
no.9
/
pp.259-269
/
2012
With the lower supply voltage and the higher operating frequency in integrated circuits, the analysis of the power distribution network (PDN) including on-chip inductances becomes more important. In this paper, an effective inductance extraction method for a regular on-chip power grid structure is proposed. The loop inductance model applicable to chip layout is proposed and the inductance extraction tool using the proposed inductance model based on post layout RC circuits is developed. The accuracy of the proposed loop model and the developed tool is verified by comparing the test circuit simulation results with those from the partial element equivalent circuit (PEEC) model. The voltage fluctuation from the RLC circuits extracted by the developed tool was examined for the analysis of on-chip inductance effects. The significance of on-chip power grid inductance was investigated by the co-simulation of chip-package-PCB.
IEIE Transactions on Smart Processing and Computing
/
v.5
no.5
/
pp.349-357
/
2016
The era of the Internet of Things (IoT) is upon us. In this era, minimizing power consumption becomes a primary concern for system-on-chip designers. While traditional power minimization and dynamic power management (DPM) techniques have been heavily explored to improve the power efficiency of devices inside very large-scale integration (VLSI) platforms, there is one critical factor that is often overlooked, which is the power conversion efficiency of a power delivery network (PDN). This paper is a tutorial that focuses on the power conversion efficiency of the PDN, and introduces novel methods to improve it. Circuit-, architecture-, and system-level approaches are presented to optimize PDN designs, while case studies for three different VSLI platforms validate the efficacy of the introduced approaches.
Journal of the Institute of Electronics Engineers of Korea SD
/
v.41
no.4
/
pp.15-22
/
2004
This paper presents the channel analysis considering power distribution network(PDN) system of PCB. For achieve the target PDN system we proposed the useful design approach for acquiring the characteristic target of power distribution network in overall frequency ranges. The proposed method is based on the hierarchical approach related to frequency ranges and the path-based equivalent circuit model to consider the interference of the current paths between the decoupling capacitors and the board through it is a lumped model for fast and easy calculation, experimental results show that the proposed model is almost as precise as the numerical analysis. The analysis of PDN system shows that although the effective inductance of package dominatly affects the power noise and the signal transfer through data channel, the board PDNs also can not be neglected for achieving the accurate channel signaling. Therefore, we must design concurrently the chip, package, and board from the initial spec design of high speed digital system.
Journal of the Microelectronics and Packaging Society
/
v.13
no.4
/
pp.9-15
/
2006
This paper shows the impedance profile of PEEC(Partial Equivalent Electrical Circuit) PDN(Power Distribution Networks) including core and I/O circuit. Through the simulated results, we find that the core power noise having connection with I/O power is affected by I/O switching. Also, using designed $74{\times}5inch$ DLL(Delay Locked Loop) test board, we analyzed the effect of power noise on operation region of chip. Jitter of a DLL measure for frequency of $50{\sim}400MHz$ and compared with impedance obtained result of simulation. Jitter of a DLL are increased near about frequency of 100MHz. It is reason that the resonant peak of PDNs has an impedance of more the 1ohm on 100MHz. we present the impedance profile of a chip and board for the decoupling capacitor reduced the target impedance. Therefore, power supply network design should be considered not only decoupling capacitors but also core switching current and I/O switching current.
Journal of the Microelectronics and Packaging Society
/
v.24
no.4
/
pp.91-95
/
2017
Package-On-Package (PoP) technology is developing toward smaller form factors with high-speed data transfer capabilities to cope with high DDR4x memory capacity. The common application processor (AP) used for PoP devices in smartphones has the bottom package as logic and the top package as memory, which requires both thermally and electrically enhanced functions. Therefore, it is imperative that PoP designs consider both thermal and power distribution network (PDN) issues. Stacked packages have poorer thermal dissipation than single packages. Since the bottom package usually has higher power consumption than the top package, the bottom package impacts the thermal budget of the top package (memory). This paper investigates the thermal and electrical characteristics of PoP designs, particularly the bottom package. Findings include that via and dense via-cluster volume have an important role to lower thermal resistance to the motherboard, which can be an effective way to manage chip hot spots and reduce the thermal impact on the memory package. A Cu block and dense via-cluster layout with an optimal location are proposed to drain the heat from the chip hot spots to motherboard which will enhance thermal and electrical performance at the design stage. The analytical thermal results can be used for design guidelines in 3D packaging.
본 웹사이트에 게시된 이메일 주소가 전자우편 수집 프로그램이나
그 밖의 기술적 장치를 이용하여 무단으로 수집되는 것을 거부하며,
이를 위반시 정보통신망법에 의해 형사 처벌됨을 유념하시기 바랍니다.
[게시일 2004년 10월 1일]
이용약관
제 1 장 총칙
제 1 조 (목적)
이 이용약관은 KoreaScience 홈페이지(이하 “당 사이트”)에서 제공하는 인터넷 서비스(이하 '서비스')의 가입조건 및 이용에 관한 제반 사항과 기타 필요한 사항을 구체적으로 규정함을 목적으로 합니다.
제 2 조 (용어의 정의)
① "이용자"라 함은 당 사이트에 접속하여 이 약관에 따라 당 사이트가 제공하는 서비스를 받는 회원 및 비회원을
말합니다.
② "회원"이라 함은 서비스를 이용하기 위하여 당 사이트에 개인정보를 제공하여 아이디(ID)와 비밀번호를 부여
받은 자를 말합니다.
③ "회원 아이디(ID)"라 함은 회원의 식별 및 서비스 이용을 위하여 자신이 선정한 문자 및 숫자의 조합을
말합니다.
④ "비밀번호(패스워드)"라 함은 회원이 자신의 비밀보호를 위하여 선정한 문자 및 숫자의 조합을 말합니다.
제 3 조 (이용약관의 효력 및 변경)
① 이 약관은 당 사이트에 게시하거나 기타의 방법으로 회원에게 공지함으로써 효력이 발생합니다.
② 당 사이트는 이 약관을 개정할 경우에 적용일자 및 개정사유를 명시하여 현행 약관과 함께 당 사이트의
초기화면에 그 적용일자 7일 이전부터 적용일자 전일까지 공지합니다. 다만, 회원에게 불리하게 약관내용을
변경하는 경우에는 최소한 30일 이상의 사전 유예기간을 두고 공지합니다. 이 경우 당 사이트는 개정 전
내용과 개정 후 내용을 명확하게 비교하여 이용자가 알기 쉽도록 표시합니다.
제 4 조(약관 외 준칙)
① 이 약관은 당 사이트가 제공하는 서비스에 관한 이용안내와 함께 적용됩니다.
② 이 약관에 명시되지 아니한 사항은 관계법령의 규정이 적용됩니다.
제 2 장 이용계약의 체결
제 5 조 (이용계약의 성립 등)
① 이용계약은 이용고객이 당 사이트가 정한 약관에 「동의합니다」를 선택하고, 당 사이트가 정한
온라인신청양식을 작성하여 서비스 이용을 신청한 후, 당 사이트가 이를 승낙함으로써 성립합니다.
② 제1항의 승낙은 당 사이트가 제공하는 과학기술정보검색, 맞춤정보, 서지정보 등 다른 서비스의 이용승낙을
포함합니다.
제 6 조 (회원가입)
서비스를 이용하고자 하는 고객은 당 사이트에서 정한 회원가입양식에 개인정보를 기재하여 가입을 하여야 합니다.
제 7 조 (개인정보의 보호 및 사용)
당 사이트는 관계법령이 정하는 바에 따라 회원 등록정보를 포함한 회원의 개인정보를 보호하기 위해 노력합니다. 회원 개인정보의 보호 및 사용에 대해서는 관련법령 및 당 사이트의 개인정보 보호정책이 적용됩니다.
제 8 조 (이용 신청의 승낙과 제한)
① 당 사이트는 제6조의 규정에 의한 이용신청고객에 대하여 서비스 이용을 승낙합니다.
② 당 사이트는 아래사항에 해당하는 경우에 대해서 승낙하지 아니 합니다.
- 이용계약 신청서의 내용을 허위로 기재한 경우
- 기타 규정한 제반사항을 위반하며 신청하는 경우
제 9 조 (회원 ID 부여 및 변경 등)
① 당 사이트는 이용고객에 대하여 약관에 정하는 바에 따라 자신이 선정한 회원 ID를 부여합니다.
② 회원 ID는 원칙적으로 변경이 불가하며 부득이한 사유로 인하여 변경 하고자 하는 경우에는 해당 ID를
해지하고 재가입해야 합니다.
③ 기타 회원 개인정보 관리 및 변경 등에 관한 사항은 서비스별 안내에 정하는 바에 의합니다.
제 3 장 계약 당사자의 의무
제 10 조 (KISTI의 의무)
① 당 사이트는 이용고객이 희망한 서비스 제공 개시일에 특별한 사정이 없는 한 서비스를 이용할 수 있도록
하여야 합니다.
② 당 사이트는 개인정보 보호를 위해 보안시스템을 구축하며 개인정보 보호정책을 공시하고 준수합니다.
③ 당 사이트는 회원으로부터 제기되는 의견이나 불만이 정당하다고 객관적으로 인정될 경우에는 적절한 절차를
거쳐 즉시 처리하여야 합니다. 다만, 즉시 처리가 곤란한 경우는 회원에게 그 사유와 처리일정을 통보하여야
합니다.
제 11 조 (회원의 의무)
① 이용자는 회원가입 신청 또는 회원정보 변경 시 실명으로 모든 사항을 사실에 근거하여 작성하여야 하며,
허위 또는 타인의 정보를 등록할 경우 일체의 권리를 주장할 수 없습니다.
② 당 사이트가 관계법령 및 개인정보 보호정책에 의거하여 그 책임을 지는 경우를 제외하고 회원에게 부여된
ID의 비밀번호 관리소홀, 부정사용에 의하여 발생하는 모든 결과에 대한 책임은 회원에게 있습니다.
③ 회원은 당 사이트 및 제 3자의 지적 재산권을 침해해서는 안 됩니다.
제 4 장 서비스의 이용
제 12 조 (서비스 이용 시간)
① 서비스 이용은 당 사이트의 업무상 또는 기술상 특별한 지장이 없는 한 연중무휴, 1일 24시간 운영을
원칙으로 합니다. 단, 당 사이트는 시스템 정기점검, 증설 및 교체를 위해 당 사이트가 정한 날이나 시간에
서비스를 일시 중단할 수 있으며, 예정되어 있는 작업으로 인한 서비스 일시중단은 당 사이트 홈페이지를
통해 사전에 공지합니다.
② 당 사이트는 서비스를 특정범위로 분할하여 각 범위별로 이용가능시간을 별도로 지정할 수 있습니다. 다만
이 경우 그 내용을 공지합니다.
제 13 조 (홈페이지 저작권)
① NDSL에서 제공하는 모든 저작물의 저작권은 원저작자에게 있으며, KISTI는 복제/배포/전송권을 확보하고
있습니다.
② NDSL에서 제공하는 콘텐츠를 상업적 및 기타 영리목적으로 복제/배포/전송할 경우 사전에 KISTI의 허락을
받아야 합니다.
③ NDSL에서 제공하는 콘텐츠를 보도, 비평, 교육, 연구 등을 위하여 정당한 범위 안에서 공정한 관행에
합치되게 인용할 수 있습니다.
④ NDSL에서 제공하는 콘텐츠를 무단 복제, 전송, 배포 기타 저작권법에 위반되는 방법으로 이용할 경우
저작권법 제136조에 따라 5년 이하의 징역 또는 5천만 원 이하의 벌금에 처해질 수 있습니다.
제 14 조 (유료서비스)
① 당 사이트 및 협력기관이 정한 유료서비스(원문복사 등)는 별도로 정해진 바에 따르며, 변경사항은 시행 전에
당 사이트 홈페이지를 통하여 회원에게 공지합니다.
② 유료서비스를 이용하려는 회원은 정해진 요금체계에 따라 요금을 납부해야 합니다.
제 5 장 계약 해지 및 이용 제한
제 15 조 (계약 해지)
회원이 이용계약을 해지하고자 하는 때에는 [가입해지] 메뉴를 이용해 직접 해지해야 합니다.
제 16 조 (서비스 이용제한)
① 당 사이트는 회원이 서비스 이용내용에 있어서 본 약관 제 11조 내용을 위반하거나, 다음 각 호에 해당하는
경우 서비스 이용을 제한할 수 있습니다.
- 2년 이상 서비스를 이용한 적이 없는 경우
- 기타 정상적인 서비스 운영에 방해가 될 경우
② 상기 이용제한 규정에 따라 서비스를 이용하는 회원에게 서비스 이용에 대하여 별도 공지 없이 서비스 이용의
일시정지, 이용계약 해지 할 수 있습니다.
제 17 조 (전자우편주소 수집 금지)
회원은 전자우편주소 추출기 등을 이용하여 전자우편주소를 수집 또는 제3자에게 제공할 수 없습니다.
제 6 장 손해배상 및 기타사항
제 18 조 (손해배상)
당 사이트는 무료로 제공되는 서비스와 관련하여 회원에게 어떠한 손해가 발생하더라도 당 사이트가 고의 또는 과실로 인한 손해발생을 제외하고는 이에 대하여 책임을 부담하지 아니합니다.
제 19 조 (관할 법원)
서비스 이용으로 발생한 분쟁에 대해 소송이 제기되는 경우 민사 소송법상의 관할 법원에 제기합니다.
[부 칙]
1. (시행일) 이 약관은 2016년 9월 5일부터 적용되며, 종전 약관은 본 약관으로 대체되며, 개정된 약관의 적용일 이전 가입자도 개정된 약관의 적용을 받습니다.