Research Area



  1. IoT/Wearable 패키지/IC의 Radio-Frequency Interference (RFI) 저감 설계 방법 개발
     (Design methodologies to reduce RFI in IoT/Wearable Package and IC)

  웨어러블/IoT 디바이스에 다양한 무선 통신 기술이 적용되며 이에 따라 통신 신호를 발생하거나 수신하는 내장 안테나의 숫자가 늘어나고 있다. 또한, 시스템의 전력 소모를 줄이기 위하여 집적회로에 사용되는 전압은 낮아져 회로의 잡음 내성이 낮아지고 있는 문제가 발생한다 IoT 기기에서의 RFI란 기기의 내부 칩 동작에 의해 안테나의 수신 감도 열화 현상이 발생하는 것을 의미한다보통 소형 IoT 기기 안테나의 수신감도는 100 dBm 수준으로 매우 작기 때문에, 기기 내에 회로 간의 신호 전송에 사용되는 인터커넥이 안테나로 동작하게 되어 노이즈를 전달하게 되면 수신 안테나의 수신 감도에 영향을 주게 된다.  
   기기 내에 회로 간의 신호 전송에 사용되는 인터커넥이 안테나로 동작하게 되어 노이즈를 전달하게 되면 수신 안테나의 수신 감도에 영향을 주게 된다.  CPU/GPU-Memory 채널 등이 high-speed로 통신하면서 발생하는 노이즈, 또는 clock을 스위칭 하면서 발생되는 노이즈 중 안테나 수신감도에 영향을 미치는 주파수 대역의 RFI를 분석하고 줄이는 기술이 필요하다
  
본 연구실에서는 IC의 동작 주파수에 따른 전자파 잡음 발생의 특성을 추출하고,  I/O 회로 및 안테나와 연계해서 RFI를 분석할 수 있는 시뮬레이션 방법을 개발하고 안테나 수신감도 저하를 막을 수 있는 IC/Package/PCB 설계 방법을 연구하고 있다.


                                                                       < Radio Frequency Interference > 
 
   


  2. 전력변환회로의 EMC 최적 설계 기술 개발 (Optimal EMC design of voltage regulator circuits)

웨어러블/IoT 디바이스에 다양한 무선 통신 기술이 적용되며 이에 따라 통신 신호를 발생하거나 수신하는 내장 안테나의 숫자가 늘어나고 있다. DC-DC 컨버터의 경우 전력변환 효율을 우수하지만, 스위칭으로 인해 발생되는 잡음이 발생한다. 따라서, 컨버터와 안테나가 같은 시스템에서 사용될 경우 컨버터에서 발생되는 전자파 잡음으로 인해 안테나의 수신감도가 저하되게 된다.

컨버터의 EMC 문제는 회로 및 패키지 설계 단계에서 고려해야 할 중요한 요소이다.이런 문제가 산업체에서 많이 보고되어도 엔지니어들이 이 문제를 해결하기 위해 많은 시간을 들이고 있지만, 근본적인 해결책을 찾지 못하고 있다. 디자인 컨버터 내부 스위치에 공급되는 신호를 multiphase clock을 사용하여 잡음의 크기를 줄이는 방법이 있고,보드레벨에서 컨버터를 제작할 경우 기생성분을 활용한 snubber 회로가 사용된다. 

본 연구실에서는 칩에 buck 및 boost converter를발생되는 전자파 간섭의 원인을 설계와 측정을 통해 분석한다. 전자파 발생을 최소화할 수 있는 설계 기술을 연구하고 있다.


       
                                                                                 < DC-DC Converter Roadmap by Enpirion>


선형 방식을 쓰는 Low-Dropout (LDO) 레귤레이터는 DC-DC 컨버터로부터 공급받은 전압을 회로들에 전달해 주는 역할을 하며 전원단에서 회로로 들어가는 마지막 단계에 위치하게 되어 회로들의 안정적인 동작을 위하여 LDO 레귤레이터의 노이즈 특성이 매우 중요하다. DC-DC converteroutput은 노이즈가 많아 안정적 전원을 공급하기 위해서는 LDOPower-supply rejection(PSR) 성능이 전원단에 유도된 잡음을 차단하는 지표가 된다
Power Supply Rejection(PSR)LDO의 노이즈가 입력에서 출력까지 전달되는 비율을 나타내는 레귤레이터의 중요한 척도이다LDO 레귤레이터의 PSR 성능 향상시키므로서 PMIC의 전자파에 대한 내성을 향상 시킬 수 있는 설계 방법을 개발하고 있다. 


                                                                  
                                                                           < Low drop-out regulator >


3. 3D IC/Package/System 통합 시뮬레이션 기술 개발 (IC/Package/System Modeling and Cosimulation)

 
  4. 나노 소자 모델링 및 설계 (Compact Modeling of Novel Device Structures)

  5. 설계 자동화 (IC Design Automation)
   최적화 및 Machine learning 알고리즘을 사용한 회로 설계 자동화.