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      • KCI등재

        분기된 구조를 갖는 수직형 MEMS 프로브의 설계

        하정래(Jungrae Ha),김종민(Jongmin Kim),김병기(Byung-Ki Kim),이준상(June-Sang Lee),배현주(Hyeonju Bae),김정엽(Jung Yup Kim),이학주(Hak Joo Lee),나완수(Wansoo Nah) 한국전자파학회 2010 한국전자파학회논문지 Vol.21 No.7

        일반적으로 수직형 프로브는 가늘고 긴 S-자형 구조가 중복되기 때문에 신호 전달 특성이 저하되므로 이것에 대한 개선이 필요하다. 본 논문에서 제안된 프로브는 캔틸리버형보다 적은 면적을 차지하는 수직형으로 동시에 많은 메모리를 테스트하기에 적합하며, 특히 외부 압력이 가해졌을 때 분기된 스프링에 의해 폐 루프(closed loop)가 형성되어 기존의 S-자형 수직형 프로브보다 기계적 특성뿐만 아니라 전기적 신호 전달 특성이 개선된 새로운 형태의 수직형 프로브를 제안하였다. 제안된 프로브를 제작하여 측정 및 시뮬레이션을 통해 기존의 S-자형 수직형 프로브보다 오버드라이브(overdrive)는 1.2배, 컨택 포스(contact force)는 2.5배, 신호 전달특성은 0~10 ㎓에서 최대 1.4 ㏈ 개선되는 것을 확인하였다. 또한 프로브 카드(probe card)의 신호 전달 특성을 예측할 수 있는 시뮬레이션 모델을 개발하였다. 이를 위하여 프로브 카드를 구성하는 각 부품의 기하학적특성에 맞도록 2.5D 또는 3D Full-wave 시뮬레이터를 사용하였으며, 계산된 결과는 측정 결과와 매우 잘 일치하였다. The conventional vertical probe has the thin and long signal path that makes transfer characteristic of probe worse because of the S-shaped structure. So we propose the new vertical probe structure that has branch springs in the S-shaped probe. It makes closed loop when the probe mechanically connects to the electrode on a wafer. We fabricated the proposed vertical probe and measured the transfer characteristic and mechanical properties. Compared to the conventional S-shaped vertical probe, the proposed probe has the overdrive that is 1.2 times larger and the contact force that is 2.5 times larger. And we got the improved transfer characteristic by 1.4 ㏈ in 0~10 ㎓. Also we developed the simulation model of the probe card by using full-wave simulator and the simulation result is correlated with measurement one. As a result of this simulation model, the cantilever probe and PCB have the worst transfer characteristic in the probe card.

      • 인접선 신호선의 누화(Crosstalk)에 대한 해석 및 회로 모델에 관한 연구

        이동재(Dongjae Lee),하정래(Jungrae Ha),김종민(Jongmin Kim),나완수(Wansoo Nah) 대한전기학회 2009 대한전기학회 학술대회 논문집 Vol.2009 No.7

        본 논문에서는 GaAs-Transistor가 접합된 전송선로 사이에서 발생되는 Crosstalk의 영향에 관한 연구를 하였다. 이 모델의 해석을 위해 인접선에서의 Crosstalk의 이론적인 접근을 하고, 3D Full Wave 시뮬레이션과 Circuit 시뮬레이션을 통해 해석하는 Crosstalk의 해석방법에 대한 모델을 제시하고자 한다. 또한 Coupling 된 Solder Bump의 Equivalent Circuit Model을 제시함으로써 Solder Bump의 Coupling이 Crosstalk의 영향에 미치는 영향에 대해 규명하고자 한다.

      • KCI등재

        신호 전달 평면의 브릿지 라인을 이용한 EBG 구조

        김병기(Byung-Ki Kim),하정래(Jungrae Ha),이준상(June-Sang Lee),배현주(Hyeon-Ju Bae),권종화(Jong-Hwa Kwon),나완수(Wansoo Nah) 한국전자파학회 2010 한국전자파학회논문지 Vol.21 No.7

        본 논문에서는 EBG(Electromagnetic Band Gap) 구조에 존재하는 두 단위 셀을 신호 전달 평면상의 브릿지 라인으로 연결하는 새로운 형태의 EBG 구조를 제안하였다. 이와 같은 구조를 갖는 EBG는 단위 셀을 연결하는 비아 홀과 브릿지 라인으로 인해 전원면에서 SSN(Simultaneous Switching Noise)를 효과적으로 차단하였으며, 또한 신호 평면상에서 존재하는 신호선들 사이에서는 우수한 신호 전달 특성을 보였다. 제안된 구조의 EBG는 특정 사이즈에서 차단 주파수 1.2 ㎓, 저지 대역폭은 8.3 ㎓로 넓은 주파수 대역에서 -30 ㏈ 이하의 저지 대역특성을 나타내었다. 또한 광대역의 저지 대역폭을 유지하면서 신호 평면상에 위치한 신호선이 우수한 신호 전달특성을 가질 수 있는 전원면/접지면의 위치를 최종적으로 제안하였다. In this paper, we propose a new EBG structure that the two unit cells are connected by the bridge line in signal transmission plane. The SSN of the power plane is reduced effectively by via holes and bridge lines connecting the unit cells. The superior signal transfer characteristic is shown between the signal lines in the signal transmission plane. The proposed EBG structure contains 1.2 ㎓ cut-off frequency and less than -30 ㏈ suppression in the 8.3 ㎓ broad bandwidth. In addition, To improve the SI(Signal Integrity) in signal transmission plane keeping the same bandstop frequency range, the optimized location of the reference plane is proposed.

      • 시간영역 신호의 FFT를 이용한 2차 LC네트워크 모델링

        배현주(Hyeon-ju Bae),하정래(Jungrae Ha),김병기(Byung-Ki Kim),나완수(Wansoo Nah) 대한전기학회 2010 대한전기학회 학술대회 논문집 Vol.2010 No.7

        본 논문에서는 시스템의 입출력 신호를 FFT(Fast Fourier Transformation)하였고, 이를 ABCD 매트릭스를 이용하여 전달함수를 구하였다. 또한 구해진 전달함수를 바탕으로 최소자승법을 사용하여 2차 LC 네트워크의 파라미터(parameter)를 추출하였다. 추출된 2차 LC 네트워크의 파라미터 값의 정확성을 검증하기 위하여 circuit simulator인 Agilent사의 ADS를 사용하여 등가회로를 모델링하였고, 출력된 파형을 실제 측정파형과 비교 검증하였다. 설계된 등가회로 모델이 시스템의 출력파형과 100㎒ ~500㎒까지 일치하는 것을 확인하였다.

      • KCI등재

        유전체 손실을 고려한 전원부에서 유기되는 노이즈 모델링에 관한 연구

        김종민(Jongmin Kim),남기훈(Ki-Hoon Nam),하정래(Jungrae Ha),송기재(Ki-Jae Song),나완수(Wansoo Nah) 한국전자파학회 2010 한국전자파학회논문지 Vol.21 No.2

        본 논문에서는 전원부에서 노이즈가 발생되어 신호선에 노이즈가 유기될 때, 유전체의 손실 특성이 노이즈에 미치는 영향에 관해서 연구를 하였다. 이를 분석하기 위해 Full-wave 시뮬레이터인 Ansoft사의 HFSS(High Frequency Structure Simulation)와 CST사의 MWS(MicroWave Studio)의 계산 결과와 측정 결과를 비교하여 신뢰성을 확보하였고, 실제 사용되고 있는 4가지의 상용 기판에 대한 유기되는 노이즈를 해석하였다. 또한, TLM(Transmission Line Method)를 이용해서 전원면의 회로 모델 구성 시 기판의 유전체 손실을 반영할 수 있는 Debye 모델을 적용하여 주파수에 대한 임피던스를 분석할 수 있는 모델을 적용 측정 결과와 3 GHz까지 일치하는 모델을 얻었다. In this paper, we propose the modeling of the power/ground plane which includes complex dielectric permittivity and loss tangent for the power/ground coupled noise. In order to estimate the effects of the dielectric substrate for the coupled noise, we used full-wave simulators, HFSS(High Frequency Structure Simulation) and MWS(MicroWave Studio). The simulated results for the commercial substrates are compared with the measured values. TLM(Transmission Line Method) was used for the calculation of power plane impedance using Debye model which depicts the dielectric loss of PCB. Finally, impedance from proposed circuit model showed very good coincidence to the measured data.

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