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김문정(Moonjung Kim) 한국정보기술학회 2021 Proceedings of KIIT Conference Vol.2021 No.11
일반적으로 반도체 패키지 테스트용 프로브 핀의 저항은 작은 값을 가지고 있으며, 소형 프로브 핀일수록 접촉저항은 전체 저항에서 큰 비중을 차지하고 된다. 본 논문은 프로브 핀이 S-파라미터에 미치는 영향을 분석하였다. 3차원 전자장 시뮬레이션을 통하여 프로브 핀의 S-파라미터를 계산하고, 접촉저항을 S-파라미터 양단에 직렬 연결하여 회로를 구성하였다. 접촉저항 값을 변경하여 프로브의 S-파라미터에 미치는 영향을 계산하였다. 접촉저항이 없는 경우와 0.1 Ω인 경우를 비교하면, 프로브 핀의 삽인손실과 반사손실은 40 GHz이하의 대역폭에서 거의 변화가 없었다. 이러한 결과는 프로브 핀의 접촉저항이 고주파 성능에 거의 영향을 미치지 않음을 의미한다. In general, the resistance of the probe pin for semiconductor package performance inspection has a small value. The smaller the probe pin, the larger the contact resistance is in the total resistance. The effect of probe pins on S-parameters is analyzed in this work. The S-parameter of the probe pin was calculated using 3 dimension electromagnetic field simulation. The contact resistance was connected in series to both ends of the S-parameter. The effect of changing the contact resistance value on the S-parameter of the probe was calculated. Comparing the case of no contact resistance and the case of 0.1 Ω, the insertion loss and reflection loss of the probe pin hardly changed in the bandwidth below 40 GHz. These results verify that the contact resistance of the probe pin has little effect on the high frequency performance of the probe pin.
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공공 공간에서의 앰비언트 인포메이션 시스템을 위한 디자인 요소의 실제적 활용: 인터랙티브 LED 조명
김문정(Moonjung Kim),한민수(Minsoo Hahn) 한국HCI학회 2009 한국HCI학회 학술대회 Vol.2009 No.2
앰비언트 인포메이션 시스템(Ambient Information System)은 앰비언트 디스플레이(우리 주변에서의 빛과 소리 움직임의 미묘한 변화를 통하여 공간 안에서 정보를 보여주는 미디어)의 확장된 개념으로써 비관입적인 방법으로 정보를 전달한다[4]. 최근 사용자 개인의 감각과 경험에 영향을 주는 미디어의 중요성이 증대되고 있을 뿐만 아니라, 공공 장소에서의 앰비언트 인포메이션 시스템의 역할도 증대되고 있는 실정이다. 따라서 본 논문에서는 공공장소에서의 정보 인식에 대하여 여러 가지 디자인 요소를 비추어 봤을 때 가장 적합한 시스템 형태를 찾고 그것을 활용하는 데에 주안점을 두었다. 우리는 기존 연구를 토대로, 앰비언트 인포메이션 시스템의 실제적 활용에서 숙고해야 할 디자인 요소를 13가지로 추출하였다. 또한 이를 검증하기 위하여 'Followingflow'라고 명명한 인터랙티브 조명을 설치하고 실험하였다. 그 결과, 정보에 따른 추상적 패턴 정의 시 누구라도 이해할 수 있도록'통상적인 멘탈모델'을 고려할 필요가 있다고 사료되었다. 또한 공공 장소에 적합한 정보는 날씨와 같은 알려져도 좋을 사실과 소수 그룹의 정보라도 행인이 알 수 없다면 좋다고 여겼다. Ambient Information System is an expanded term from Ambient Displays that are aesthetically pleasing displays of information which sit on the periphery of a user's attention. It describes a large set of applications that publish information in a highly non-intrusive manner[4]. Recently, as importance of the media that affects human senses and individuals' experiences increases, the role of an Ambient Information System for Public is also increase. Therefore, in this paper, the emphasis is on finding a suitable form of the Ambient Information System based on some design dimensions and we sampled possible 13 design dimensions of the practical application of an Ambient Information System for Public. For verifying the validity of our findings, we installed "Follwingflow", an interactive LED illumination and carry out an experiment on the dimensions.
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김문정(Moonjung Kim) 大韓電子工學會 2011 電子工學會論文誌-SD (Semiconductor and devices) Vol.48 No.7
본 논문에서는 비아 절단 구조를 제안하고 2층 구조의 DRAM 패키지 기판 설계에 적용하여 낮은 임피던스를 가지는 파워 분배망(Power Distribution Network)을 구현하였다. 제안한 신규 비아 구조는 비아의 일부가 절단된 형태이고 본딩 패드와 결합하여 넓은 배선 면적을 필요로 하지 않는 장점을 가진다. 또한 비아 절단 구조를 적용한 설계에서는 본딩 패드에서 VSSQ까지의 배선 경로를 효과적으로 단축시킴으로써 PDN 임피던스를 개선시킬 수 있다. DRAM 패키지 기판 상의 윈도우 영역 형성과 동시에 비아의 일부 영역이 제거되므로 비아 절단 구조 제작을 위한 추가적인 공정은 없다. 또한 비아 홀 내부를 솔더 레지스트로 채움으로써 버(Burr) 발생을 최소화하였으며, 이를 패키지 기판 단면 촬영을 통해 검증하였다. 비아 절단 구조의 적용 및 VDDQ/VSSQ 배치에 의한 PDN 임피던스 변화를 검증하기 위해서 3차원 전자장 시뮬레이션 및 네트워크 분석기 측정을 통해 기존 방식을 적용한 패키지 기판과 비교 검증을 진행하였다. 신규 DRAM 패키지 기판은 대부분의 주파수 범위에서 보다 우수한 PDN 임피던스를 가졌으며, 이는 제안한 비아 절단 구조와 파워/그라운드 설계 배치가 PDN 임피던스 감소에 효과적임을 증명한다. A new via cutting structure in 2-layer DRAM package substrate has been fabricated to lower its power distribution network(PDN) impedance. In new structure, part of the via is cut off vertically and its remaining part is designed to connect directly with the bonding pad on the package substrate. These via structure and substrate design not only provide high routing density but also improve the PDN impedance by shortening effectively the path from bonding pad to VSSQ plane. An additional process is not necessary to fabricate the via cutting structure because its structure is completed at the same time during a process of window area formation. Also, burr occurrence is minimized by filling the via-hole inside with a solder resist. 3-dimensional electromagnetic field simulation and S-parameter measurement are carried out in order to validate the effects of via cutting structure and VDDQ/VSSQ placement on the PDN impedance. New DRAM package substrate has a superior PDN impedance with a wide frequency range. This result shows that via cutting structure and power/ground placement are effective in reducing the PDN impedance.
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앰비언트 모바일 위젯 매니저를 이용한 환자 지향의 Physio-Grid 서비스
김문정 ( Moonjung Kim ),윤찬현 ( Chan-hyun Youn ) 한국정보처리학회 2010 한국정보처리학회 학술대회논문집 Vol.17 No.1
실시간 모바일 웹 환경이 e-Healthcare 시스템과 통합· 적용되었을 때, 보다 사용자 중심적이고 효율적인 서비스를 제공할 수 있다. 심혈관 질환 진단 시스템인 PhysioGrid 시스템의 의료 정보 서비스를 모바일 환경 하에서 고품질의 사용자 중심적인 의료서비스가 가능하도록 시스템 인터페이스상 개선 방안을 제시한다. 구체적으로 우리는 최근 모바일 인터페이스에 매우 큰 변화를 가져온 모바일 위젯 형태의 어플리케이션을 도입한 서비스 모델을 정의하였다. 또한 정보 전달 기능을 향상 시키고 사용자에게 진보된 경험 수준을 제공할 수 있는 앰비언트 디스플레이(Ambient display) 개념을 적용하여, 기존 시스템의 문제점에 대한 해결 방안을 검토하고 평가한다.
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김문정(Moonjung Kim) 대한전자공학회 2010 대한전자공학회 학술대회 Vol.2010 No.6
This paper proposes a new via structure for differential signaling in high-speed interconnection applications. A via is divided into the two sections by separating its center physically using mechanical drill routing process and then two vias are connected respectively to the traces. Therefore, the line spacing even in the via regions can keep almost constant. So, New via structure can alleviate an impedance discontinuity and enhance signal transmission characteristics such as reflection loss and insertion loss. Also, its routing area can be reduced effectively by applying only one via in the design of differential signaling scheme.
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김문정(Moonjung Kim) 大韓電子工學會 2011 電子工學會論文誌-SD (Semiconductor and devices) Vol.48 No.2
차동 신호 설계 방식을 적용한 수 Gbps급 고속 디지털 시스템에서 비아 홀 및 커넥터 등에서 발생하는 임피던스 불연속은 반사손실을 유발하여 신호 전달 특성을 저하시킨다. 이에 본 논문에서는 신호 반사를 최소화하기 위한 차동 신호용 비아 구조를 제안한다. 고속 회전 라우팅 공정을 사용하여 하나의 비아를 물리적으로 분할하여 두 개의 절단된 비아 구조를 형성한다. 한쌍이 아닌 하나의 비아를 사용하여 차동 신호선을 연결함으로써 신호선 및 비아 사이의 이격거리를 일정하게 유지할 수 있고 또한 차동 신호선과 임피던스 정합을 확보하게 되어 신호 전달 성능을 개선할 수 있다. 신호 전달 특성을 비교하기 위해서 기존 비아 구조와 신규 비아 구조를 S-파라미터 시뮬레이션을 진행하고 분석하였다. 차동 신호용 비아의 설계 및 제작 후, 네트워크 분석기 측정을 통해 반사손실 및 삽입손실 등의 신호 전달 성능지표를 비교 검증하였다. A new via structure on printed circuit board has been proposed for differential signaling in applications of high-speed interconnection. In new structure, the via is physically separated and then divided into two electrically-isolated sections using mechanical drill routing process. These cutted vias are connected respectively to the traces of the differential pair. New via structure makes possible to rout the differential pair using only one via, while conventional via structure needs two vias for interconnection. Because the spacing even in via region keeps almost constant, new via structure can alleviate an impedance discontinuity and then enhance its signal transmission characteristics such as reflection loss and insertion loss. It is expected that new via structure is effective in differential signaling for high-speed interconnection.
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김문정(Moonjung Kim) 大韓電子工學會 2010 電子工學會論文誌-SD (Semiconductor and devices) Vol.47 No.4
알루미늄 양극산화(aluminum anodization)의 선택적인 적용을 통하여 DRAM 소자를 위한 새로운 패키지 기판을 제작하였다. 에폭시 계열의 코어(core)와 구리의 적층 형태로 제작되는 일반적인 패키지 기판과는 달리 제안된 패키지 기판은 아래층 알루미늄(aluminum), 중간층 알루미나(alumina, Al2O3) 그리고 위층 구리(copper)로 구성된다. 알루미늄 기판에 양극산화 공정을 수행함으로써 두꺼운 알루미나를 얻을 수 있으며 이를 패키지 기판의 유전체로 사용할 수 있다. 알루미나층 위에 구리 패턴을 배치함으로써 새로운 2층 금속 구조의 패키지 기판을 완성하게 된다. 또한 알루미늄 양극산화를 선택적인 영역에만 적용하여 내부가 완전히 채워져 있는 비아(via) 구조를 구현할 수 있다. 패키지 설계 시에 비아 인 패드(via in pad) 구조를 적용하여 본딩 패드(bonding pad) 및 볼 패드(ball pad) 상에 비아를 배치하였다. 상기 비아 인 패드 배치 및 2층 금속 구조로 인해 패키지 기판의 배선 설계가 보다 수월해지고 설계 자유도가 향상된다. 새로운 패키지 기판의 주요 설계인자를 분석하고 최적화하기 위하여 테스트 패턴의 2차원 전자기장 시뮬레이션 및 S-파라미터 측정을 진행하였다. 이러한 설계인자를 바탕으로 모든 신호 배선은 우수한 신호 전송을 얻기 위해서 50 Ω의 특성 임피던스를 가지는 coplanar waveguide(CPW) 및 microstrip 기반의 전송선 구조로 설계되었다. 본 논문에서는 패키지 기판 구조, 설계 방식, 제작 공정 및 측정 등을 포함하여 양극산화 알루미늄 패키지 기판의 특성과 성능을 분석하였다. A new package substrate for dynamic random access memory(DRAM) devices has been developed using selective aluminum anodization. Unlike the conventional substrate structure commonly made by laminating epoxy-based core and copper clad, this substrate consists of bottom aluminum, middle anodic aluminum oxide and top copper. Anodization process on the aluminum substrate provides thick aluminum oxide used as a dielectric layer in the package substrate. Placing copper traces on the anodic aluminum oxide layer, the resulting two-layer metal structure is completed in the package substrate. Selective anodization process makes it possible to construct a fully filled via structure. Also, putting vias directly in the bonding pads and the ball pads in the substrate design, via in pad structure is applied in this work. These arrangement of via in pad and two-layer metal structure make routing easier and thus provide more design flexibility. In a substrate design, all signal lines are routed based on the transmission line scheme of finite-width coplanar waveguide or microstrip with a characteristic impedance of about 50 Ω for better signal transmission. The property and performance of anodic alumina based package substrate such as layer structure, design method, fabrication process and measurement characteristics are investigated in detail.
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