• 한국반도체및디스플레이장비학회:학술대회논문집
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• 한국반도체및디스플레이장비학회 2003년도 춘계학술대회 발표 논문집
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• pp.71-73
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• 2003

본 논문에서는 RF Matcher 의 동작성능 개선을 위하여 RF Match 제어단의 제어 알고리즘과 하드웨어의 디지털화 방안에 대한 연구를 수행하였다. 개발된 제어단은 최적의 동작성능을 위하여 multi-preset, 이득제어 기능 등 다양한 부가 기능을 갖도록 설계/제작하였고, 또한 LCD 모듈의 설치를 통하여 RF Matcher의 실시간 상태 파악이 가능하도록 하였다. 개발된 제어단에 대한 실험결과로부터 RF 전력의 over/under shoot, 플라즈마 플리커 등의 현상이 제거되었고, 정합시간이 크게 단축되었음을 알 수 있었다.

• 전력전자학회논문지
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• 제9권4호
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• pp.350-355
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• 2004

본 논문에서는 열원인 전력용 반도체 소자와 방열판 및 팬으로 구성된 강제 냉각방식 방열 시스템을 먼저 해석 가능한 요소로 나눈 후 각 요소에 대한 해석적이거나 실험적인 설계 식을 제시하고 이를 적용한 설계 방법을 제안하였다. 제안한 방법으로 400kW급 IGBT 인버터용 강제 냉각방식 방열 시스템을 설계하고 제작하였다. 실험결과는 설계 온도가 실험치에 대해 10［%］ 오차 범위 내에서 잘 일치함을 검증하여 제안한 해석적인 정상상태 설계방법의 타당성을 보였다.

• 전력전자학회지
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• 제27권3호
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• pp.38-48
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• 2022

국내 통신 시장은 4G LTE 통신 상용화 이후 2019년 세계 최초로 5G 통신 상용화를 시작하여 각각의 통신사가 앞다투어 설비 투자를 진행하고 있다. 많은 투자가 진행됨에도 불구하고 통신망의 범위, 낙후 지역에 대한 비활성화로 인하여 소비자의 욕구를 충족시키지 못하고 있는 실정이다. 이러한 소비자의 불만족을 해소시키고자 정부의 투자 독려로 인해 2022-2024년까지 지속적으로 5G 장비 투자가 진행될 예정이다. 5G 통신 장비에는 시스템 장비에 전원을 공급해주는 전원 장치가 필요하다. 최근 통신용 전원 장치는 시스템 용량이 증가함에 따라 고전력 장비가 요구되고 있으며, 추가적으로 탄소 배출과 관련하여 에너지 문제가 대두됨에 따라 소형화 및 고효율의 통신용 전원 장치 개발이 주를 이루고 있다. 이를 위해 WBG(Wide Band-Gap) 소자 및 토폴로지 변경, 열적 최적화 등 다양한 방법을 통해 고밀도, 고효율을 달성하고 있다. 본고는 WBG 소자 중 GaN(Gallium Nitride) 전력 반도체를 이용하여 제작한 전원 장치의 설계에 내한 내용을 소개한다.

• 전기의세계
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• 제53권7호
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• pp.24-30
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• 2004

80년대 후반부터 급속히 발전한 전력용 반도체 기술과 마이크로프로세서에 의한 제어기술은 산업계에 전력전자기기의 보급을 급증시켜 왔으며, 직류모터 구동장치의 경우 싸이리스터 컨버터와 초퍼에 의한 제어가 보편화 되었고, 교류모터 구동장치의 경우 PWM(Pulse Wid Modulation) 인버터에 의한 제어가 보편화 되어 사용 중에 있어 획기적인 생산성 향상과 에너지 절감이 가능하였다. 그러나 이러한 전력전자기기의 사용이 급증하면서 고조파의 발생과 더불어 전체 배전계통의 오염문제가 크게 대두되고 있다. 또한 산업이 고도화하면서 입력전압 변동에 대단히 민감한 정교하고 고신뢰성을 요하는 부하가 많이 등장하였으며, 대표적인 기기로는 컴퓨터, 자동화기기, 통신장비, 의료용장비, 군용장비 등을 들 수 있다. (중략)

• 한국정보통신학회:학술대회논문집
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• 한국정보통신학회 2016년도 추계학술대회
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• pp.647-648
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• 2016

본 논문에서는 차량용 레이더를 위한 저 전력 24GHz CMOS 저 잡음 증폭기를 제안한다. 이러한 회로는 1.8볼트 전원에서 동작하며, 저 전력에서도 높은 전압 이득과 낮은 잡음지수를 가지도록 설계되어 있다. 제안한 회로는 TSMC $0.13{\mu}m$ 고주파 CMOS 공정으로 구현되어 있다. 제안한 회로는 최근 발표된 연구결과에 비해 저 전력동작에서 높은 전압이득 및 낮은 잡음지수 특성을 보였다.

• 전력전자학회:학술대회논문집
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• 전력전자학회 2019년도 전력전자학술대회
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• pp.346-347
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• 2019

본 논문에서는 3.3 [kW] on-board charger (OBC) 용 phasw-shifted full-bridge (PSFB) 컨버터의 고효율 및 고전력 밀도 달성을 위한 스위칭 주파수 설계 방안을 제안한다. 스위칭 주파수에 따라 달라지는 손실 양상 및 전력 밀도에 대해 분석하기 위해 각 스위칭 주파수 별 반도체 소자 손실과 수동 소자 손실을 계산하고, 수동 소자의 부피 변화에 따른 전력밀도 변화를 분석한다. 분석 결과를 바탕으로 고효율 및 고전력밀도 달성을 위한 시스템 설계 포인트를 선정하고 시뮬레이션을 통하여 설계 결과를 검증한다.

• 한국통신학회논문지
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• 제19권12호
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• pp.2489-2497
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• 1994

본 논문에서 하이브리드 기법을 이용한 $7.7\sim8.5GHz$에서 동작하는 10 W 반도체 전력증폭기 개발에 대해 기술하였다. 본 증폭기의 제작과 측정은 위험부담을 최소화하고 제작의 용이성을 증가시키기 위하여 고이득을 위한 전단부, 구동용 중단부, 그리고 고전력부의 3증폭부로 나누어 수행하였으며, 최종 증폭기는 위에서 언급된 3 증폭부, 직류 바이어스 회로, 그리고 온도보상회로를 포함하여 하나의 하우징안에서 구현하였다. 측정된 소신호 이득은 $46\pm1dB$, 입출력 반사손실은 각각 25dB와 27dB 이상이며, 7.7, 8.1, 그리고 8.5 GHz의 3주파수에 대해 1dB 압축점에서의 출력전력은 $39.8\sim40.4dBm$으로서 최대출력전력 10 W를 만족한다. 10 MHz 차이가 있는 두 입력신호에서의 2톤 테스트에서는 출력전력 37.5 dBm에서 13.34 dBc 정도로서 설계시 요구된 사양과 잘 일치함을 알 수 있으며, 제작된 SSPA는 통신용 마이크로파중계기의 하부시스템으로서 부합되는 좋은 성능을 나타냄을 보여준다.

• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 2012년도 제43회 하계 정기 학술대회 초록집
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• pp.267-267
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• 2012

최근 국내 반도체 장비 업체들에 의해서 차세대 반도체용 450 mm 웨이퍼 공정용 장비 개발이 진행 중에 있다. 반도체 산업은 계속해서 반도체 칩의 크기를 작게 하고, 웨이퍼 크기를 늘리면서 웨이퍼 당 칩수를 증가시켜 생산성을 향상해오고 있다. 현재 300 mm 웨이퍼에서 450 mm 웨이퍼를 도입하게 되면, 생산성 뿐만 아니라 30%의 비용절감과 50%의 cycle-time 단축이 기대되고 있다. 장비에 대한 이해와 공정에 대한 해석 능력을 위해 비용과 시간이 많이 들기 때문에 최근 컴퓨터를 활용한 수치 모델링이 진행되고 있다. 또한, 수치 모델링은 실험 결과와의 비교가 필수적이다. 본 연구에서는 450 mm 웨이퍼 공정용 장비의 전자밀도를 cut off probe를 통해 100 mTorr에 서 Ar 플라즈마를 파워에 따라 측정했다. 13.56 MHz 200 W, 500 W, 1,000 W로 입력 파워가 증가하면서 웨이퍼 중심에서 $6.0{\times}10^9#/cm^3$, $1.35{\times}10^{10}#/cm^3$, $2.4{\times}10^{10}#/cm^3$로 증가했다. 450 mm 웨이퍼 영역에서 전자 밀도의 불균일도는 각각 10.31%, 3.24%, 4.81% 였다. 또한, 이 450 mm 웨이퍼용 CCP 장비를 축대칭 2차원으로 형상화하고, 전극에 13.56 MHz를 직렬로 연결된 blocking capacitor ($1{\times}10^{-6}$ F/$m^2$)를 통해 인가할 수 있도록 상용 유체 모델 소프트웨어(CFD-ACE+, EXI corp)를 이용하여 계산하였다. 주요 전자-중성 충돌 반응으로 momentum transfer, ionization, excitation, two-step ionization을 고려했고, $Ar^+$와 $Ar^*$의 표면 재결합 반응은 sticking coefficient를 1로 가정했다. CFD-ACE+의 CCP 모델을 통해 Poisson 방정식을 풀어서 sheath와 wave effect를 고려하였다. Stochastic heating을 고려하지 않았을 때, 플라즈마 흡수 파워가 80 W, 160 W, 240 W에서 실험 투입 전력 200 W, 500 W, 1,000 W일 때와 유사한 반경 방향의 플라즈마 밀도 분포를 보였다. 200 W, 500 W, 1,000 W일 때의 전자밀도 분포는 수치 모델링과 전 범위에서 각각 10%, 3%, 2%의 오차를 보였다. 450 mm의 전극에 13.56 MHz의 전력을 인가할 때, 파워가 증가할수록 전자밀도의 최대값의 위치가 웨이퍼 edge에서 중심으로 이동하고 있음을 실험과 모델링을 통해 확인할 수 있었다.

• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 2008년도 제34회 동계학술대회 초록집
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• pp.376-376
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• 2008

• 전력전자학회:학술대회논문집
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• 전력전자학회 2018년도 전력전자학술대회
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• pp.306-307
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• 2018

본 논문은 지능형 반도체 변압기 (Solid-state transformer, SST)용 다권선 고주파 변압기의 최적 설계 방안을 제안한다. 설계된 변압기는 10 kHz의 스위칭 주파수를 운전 조건으로 하며, 60 kVA의 정격 용량을 가진다. 특히 13.2 kV의 중전압 계통에 적용하기 위해 30 kV 이상의 절연 내력으로 설계하였으며, SST 시스템의 부피가 커지는 것을 억제하기 위해 3 입력-1 출력으로 구성된 4-권선 방식으로 구성하였다. 절연 내력을 만족시키기 위해 teflon PTFE를 이용한 내부 보빈과 외부 보빈 및 가드를 제작하였으며, 누설 인덕턴스 최소화 및 근접 효과와 표피 효과로 인한 AC 손실을 최소화하기 위해 쉘-타입으로 설계하였다. 시제품 제작 후 60 kVA의 정격 하에 동작 검증을 완료하였으며, 내전압 시험을 이용하여 30 kV급의 절연 내력을 검증하였다.