우리나라의 외화벌이를 책임지는 영역이 몇가지 있는데 그중 하나로 반도체라는 것이 있다.

반도체란? 쉽게 말하면~ 스마트폰을 포함한, 텔레비전, 세탁기, 밥솥, 선풍기, 에어컨 등등 여러가지 전자제품에 들어가는 전자부품이다.

컴퓨터가 알아서 계산을 하고, 우리가 다 기억하기 힘든 방대한 양의 정보를 저장해주는것 모두가 반도체가 있기에 가능한 것이다.

- 출처 : 하이닉스 반도체 블로그


* 반도체의 구분

반도체에는 크게 메모리 반도체와 비메모리 반도체가 있다.

메모리반도체는 주로 데이터를 저장하는 역할을 하는 반도체이며, 비메모리 반도체는 메모리반도체와 달리 특수한 기능을 담당하며 시스템반도체라고도 불리운다.

대표적인 메모리 반도체로는 DRAM, FLASH 메모리 등이 있으며, 대표적인 비메모리 반도체로는 AP, CPU, Image Sensor, Op-amp 등이 있다.


우리나라의 대표적인 반도체 회사인 삼성, 하이닉스 등에서는 메모리반도체인 디램과 플래시 메모리에 독보적인 기술우위를 보유하고 있으며, 비메모리 분야에서도 고군분투중이다.



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Posted by 헤이슨 Heison


Electromagnetic Compatibility


띄어읽기가 중요할 것 같다. "전자파적 합성"이 아니라, "전자파 적합성"이다. 



전자파 적합성(EMC; electromagnetic compatibility)이란 전자장치가 (1) 통상적인 전자파 환경에서 정상적으로 동작하면서, (2) 주변을 전자파 잡음으로 오염시키는 잡음의 발생원(source)이 되지 않는 능력을 의미합니다. 


즉, EMC에는 잡음 방출(emission)과 잡음 감응성(susceptibility)이라는 두가지 측면이 있다. 






<잡음 감응성, 잡음 내성, 잡음 방출>


감응성은 기기나 회로가 원하지 않는 전저파 에너지에 반응을 나타내는(방해를 받거나 피해를 입는) 정도를 말한다. 


내성은 감응성과 반대인 성질로, 어떤 전자파 환경에서 성능저하를 겪지 않고, 규정된 안전 여유도를 지키면서 만족스럽게 동작할 수 잇는 능력을 말한다. (내성 수준이 어느정도인지 판단하는데 있어서 어려운 점은 성능 저하를 어떻게 정읳라 것인가라는 문제이다)


잡음 방출은 어떤 장비가 다른 장비에 장해를 일으킬 수 있는 가능성과 관련 있다. 



*** 잡음 감응성에는 어느정도 자율규제의 측면이 있다. 어떤 제품이 전자파 잡음에 취약하면, 자연스럽게 사용자는 그 제품을 구입하지 않을 것이기 때문에다. 


*** 그러나 잡음 방출에는 자율규제의 측면이 없다. 잡음 방출의 원천이 되는 제품은 자신이 방출한 잡음에 의해 자신이 영향을 받지 않는다. 그래서 전자제품을 설계하는 과정에서 EMC 규정을 반드시 만족할 것을 요구 하고 있다. 



<전자파 적합성의 공학적 접근방식 두가지>


1) 위기 접근방식 (crisis approach)

- 제품의 기능 설계가 끝나고, 시험결과 또는 현장 경험으로부터 제품에 문제가 있다는 것이 밝혀질때 까지 EMC를 고려하지 않고 설계를 진행하는 방식

- 이경우, 일반적으로 더 많은 비용이 소모되며, 이전에 불필요했던 부품을 "추가" 해주어야 한다. 


2) 시스템적 접근방식 (system approach)

- 설계를 시작해서 끝날때까지 전 과정에 걸쳐 EMC를 고려하는 방식


SAMSUNG | SHV-E330S | Normal program | Average | 1/30sec | F/2.2 | 0.00 EV | 4.1mm | ISO-80 | Flash did not fire | 2015:12:21 21:22:17


** 장비의 개발이 진행됨에 따라 이용 가능한 잡음 저감 기술은 감소하는데 반해, 잡음 감소에 드는 비용은 증가한다.


** 여기서 얻는 삶의 교훈

제품개발에 있어서, 초반에 문제를 해결하려고 하면, 그 문제 해결을 할 수 있는 기술도 많고, 상대적으로 비용도 적게 든다. 그렇듯. 어떠한 문제가 있을 때, 시기적으로 빠른 시기에 문제를 해결할 때, 그 문제를 해결할 수 있는 방법도 다양하고, 비용도 적게 든다. 문제가 더 커지기 전에 그 문제를 미리 미리 예방할 필요가 있다. (시스템적 접근방식)



** 설계문서와 EMC (추가)


- 많은 EMC 문제는 회로도에 표시되어 있지 않은 기생성분과 관련이 있다. 게다가 회로도 상의 부품들은 거의 이상적인 특성을 가지는 것으로 가정한다. 그러므로, 자동설계의 한계를 인식하고, EMC를 고려한 수동 설계가 필요하다. 


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Chapter 1. Electromagnetic Compatibility (전자파 적합성)


EMI; Electromagnetic interference, (전자파 간섭)


<Noise의 정의>


"Noise is any electrical signal present in a circuit other than the desired signal"


- 비선형성에 의한 distortion은 noise에서 제외



<Noise의 종류>


1) heat noise, shot noise 등과 같이 물리적 시스템 내부의  random fluctuation 에 의해 발생하는 intrinsic noise

2) 모터, 스위치, 컴퓨터, 전자장치, 무선 송수신기 등에 의해 발생하는 인위적 noise

3) 번개, 태양, 흑점 등 자연 현상으로 발생하는 noise



<Interference의 정의>


"Interference is the undesirable effect of noise"


** 잡음(Noise)을 없앨순 없지만, 간섭(Interference)을 없앨 순 있다.


** 잡음(Noise)의 크기를 줄임으로 간섭(Interference)을 없앨 수 있다. 


출처 : ott의 EMC 공학(이론편) 





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아날로그 기술의 중요성



디지털 시대로 많은 것들이 넘어왔지만, 아날로그 기술들은 여전히 발전하고 있다고 한다. 


그 이유는 많은 종류의 신호처리가 디지털로 많이 이동했지만, 복잡한 고성능 시스템에서는 여전히 아날로그 회로가 필수적이라는 것이다. 



그렇다면, 아날로그 기술이 필수적인 영역이 몇가지 있는데, 그것들에 대해서 알아보도록 하자. 


1. 자연신호의 처리


2. 디지털 통신


3. 디스크 드라이브 전자공학


4. 무선 수신기


- 자연 신호의 처리

자연 신호는 잡음도 많고, 엄청 작은 신호들이다. 


그래서 그 신호를 증폭해주는 증폭기도 필요하고~

필요한 신호만 걸러주는 필터도 필요하다~


SAMSUNG | SHV-E330S | Normal program | Average | 1/30sec | F/2.2 | 0.00 EV | 4.1mm | ISO-80 | Flash did not fire | 2015:09:21 21:59:14


ADC : Analog-digital converter / 아날로그 신호를 디지털로 변환해주는 장치

DSP : Digital Signal Processor / 디지털 신호를 처리하는 장치


이러한 신호를 처리해주기 위해 고속, 고정밀, 저전력, 고성능의 필터, 증폭기, ADC 를 만들어주는 기술들이 필요하다.


- 디지털 통신


디지털 신호는 케이블을 타고 신호가 전송되는 동안 손실이 발생하여서, 결국 input으로 들어온 2진 신호를 output에서 제대로 파악하기 어려울 정도로 왜곡이 발생하게 된다.


SAMSUNG | SHV-E330S | Normal program | Average | 1/30sec | F/2.2 | 0.00 EV | 4.1mm | ISO-80 | Flash did not fire | 2015:09:21 21:59:26


그래서 이때, 다중 레벨(multi level) 신호 체계가 도입 되었는데. 


이렇게 되면 두개의 연속된 비트를 묶어서 4레벨중 하나의 신호를 변환하기때문에 한비트 주기에서 두배의 시간을 사용하게 되어 이진 데이터 전송에 필요한 대역폭의 절반만을 사용하게 된다. 


SAMSUNG | SHV-E330S | Normal program | Average | 1/30sec | F/2.2 | 0.00 EV | 4.1mm | ISO-80 | Flash did not fire | 2015:09:21 22:13:52


이러한 다중레벨 신호체계를 만들기 위해 

송신기에서는 DAC (Digital to Analog Converter) 가 필요하게 되고, 

수신기에서는 ADC 가 필요하게 된다. 


레벨수를 늘리게 되면 필요한 대역폭을 완화할수 있지만, 더 높은 정밀도의 DAC / ADC가 필요하게 된다는 말씀!


그래서 아날로그 기술은 여전히 중요~!!





오늘은 여기까지. 다음에 

" 3. 디스크 드라이브 전자공학  4. 무선 수신기 "

에 대해서 더 알아보는걸로 하고.


자야겠네요.



빠잉~


출처 : 아날로그 CMOS 집적회로 설계 - 버자드 라자비 저 / 김대정, 이강윤, 이종창 역

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Posted by 헤이슨 Heison


MATLAB plot 여러개 그리는 방법


매틀랩에서 그래프 여러개는 한 화면에 그리는 방법을 알아보려고 합니다.

우선 한 화면에 여러개 그래프를 그리려면 두가지정도의 방법을 생각하실수 있겠는데요.



방법1) 한 그래프에 여러개 함수를 plot 하는 방법


하늘색 그래프는 input 값을 의미하고, 짙은 파란색은 output 값을 의미합니다.

이 두가지 값을 동시에 나타내고 싶은거죠.

그러기 위해서는 


>> plot(time,in,'c', time, out,'b')


이와 같은 함수를 사용해주시면됩니다.


plot(x축 데이터변수, y축 데이터 변수, '색깔정보', x축 데이터변수, y축 데이터 변수, '색깔정보', ..... )

이런식으로 원하는 데이터들을 나열해주면 한 창에 여러가지 그래프가 함께 그려집니다!!





방법2) 한 창에 여러개 그래프를 이용해서 각각의 함수를 plot 하는 방법 (subplot)



>> subplot(2,1,1); 

>> plot(time,in,'c');

>> subplot(2,1,2);

>> plot(time,out,'b');



2행 1열의 배치를 가지는 그래프에서 그래프의 위치를 지정해주고, plot 함수를 사용하게되면 한 창에 여러개의 그래프를 각각 따로 plot 할 수 있게 됩니다. 



<plot 함수 색상정보>

'b' - blue / 'c' - cyan / 'g' - green / 'k'-black / 'm' - magenta / 'r' - red / 'w' - white / 'y' - yellow 

plot(x축 데이터변수, y축 데이터 변수, '색깔정보') 


여기 색깔정보에 위와같은 문자를 입력하면 그래프의 색깔을 바꾸실수 있습니다. 



이상입니다. 



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Posted by 헤이슨 Heison


|반도체 8대공정|


웨이퍼 - 산화공정 - (집적회로) - 포토공정 - 식각공정- 박막공정 - 금속배선공정 - EDS - 패키징 



|반도체 8대공정 & 순서 이해하기|


반도체 8대 공정 1탄. 반도체 집적회로의 핵심재료, 웨이퍼란 무엇일까요?

http://samsungsemiconstory.tistory.com/95


반도체 8대 공정 2탄. 웨이퍼 표면을 보호하는 산화공정(Oxidation)

http://samsungsemiconstory.tistory.com/110


반도체 8대 공정 3탄. 전자산업의 혁명, 집적회로(IC, Integrated Circuit)

http://samsungsemiconstory.com/133


반도체 8대 공정 4탄. 웨이퍼에 한 폭의 세밀화를 그려 넣는 포토공정(Photo)

http://samsungsemiconstory.tistory.com/136


반도체 8대 공정 5탄. 특정 회로패턴을 구현하는 식각공정(Etching)

http://samsungsemiconstory.tistory.com/152


반도체 8대 공정 6탄. 반도체가 원하는 전기적 특성을 갖게 하려면?

http://samsungsemiconstory.tistory.com/172


반도체 8대 공정 7탄. 전기를 통하게 하는 마지막 작업, 금속 배선 공정

http://www.samsungsemiconstory.com/183


반도체 8대 공정 8탄. 합격으로 가는 첫 번째 관문 EDS(Electrical Die Sorting) 공정

http://www.samsungsemiconstory.com/201


반도체 8대 공정 9탄. 외부환경으로부터 반도체를 보호하는 패키징(Packaging) 공정

http://www.samsungsemiconstory.com/225



[출처 : 삼성반도체 이야기]



Canon | Canon PowerShot SX100 IS | 1/80sec | F/2.8 | 6.0mm | ISO-80 | Off Compulsory | 2008:08:20 19:46:45



|반도체 8대공정 간단설명|


반도체를 만든다는 것 자체가 굉장히 복잡한 고집적 기술이고, 하나의 반도체가 나오기 까지 거치는 공정이 몇백개가 되기때문에, 8개 공정으로만 설명될 수 있는건 아니다. 그렇지만, 여기서 8대 공정이라 함은 반도체를 제조하는 과정중에 거치는 공정들 중에서 가장 큰 분류로 나누어 보았을때, 다음과 같이 나뉜다는 것이다. 


어떤 공정을 8대공정으로 뽑아야할지는 명확하게 정의되어있는 것은 아니지만. 보통 대표적 8대 공정이라고 하면, 

웨이퍼연마(cmp), diff, photo, etch, imp, cvd, metal, cleaning 

이렇게 8가지를 외워가면된다. 면접에서 8대 공정을 설명해보라고 하면 위에 8가지를 말하고. 하나씩 하나씩 설명해가면 될 것이다. 




반도체가 만들어지는 과정에따라서 삼성반도체 이야기 블로그에서 반도체 8대 공정을 1탄부터 9탄까지 정리를 해놓았는데, 그순서를 살펴보자. 

3탄, 집적회로는 공정과정이라고 보긴 어려워서 뺐다.


웨이퍼 - 산화공정 - 포토공정 - 식각공정 

전기적 특성을 갖게하는 공정 - 금속배선공정 - EDS - 패키징



위에서 외우라고한 웨이퍼연마(cmp), diff, photo, etch, imp, cvd, metal, cleaning 와는 어떤 차이가 있나?? 사이사이에 들어간다. 

웨이퍼 : 반도체 핵심재료 웨이퍼 결정을 성장시킨후 얇은 판으로 잘라내는 공정
산화공정 : 웨이퍼 표면을 보호하는 산화막을 만드는 공정.
포토공정 : photography (photo) 공정 - 빛으로 및그림을 그리는 공정
식각공정 : Etching (etch) 공정 - 필요한 회로 패턴을 제외한 나머지 부분을 제거해 내는 공정.
전기적 특성을 갖게 하는 공정 : 여기에 증착공정인 deposition 과 이온주입공정인 Ion implantation 이 포함. CVD(Chemical Vapor Deposition), IMP(Implantation), diff(Diffusion) 공정과 연관된 부분.
금속배선공정 : metal interconnect(metal) - 반도체간에 전기가 흐를수 있는 길을 만드는 공정.
EDS : Electrical Die Sorting - 전기적 테스트 공정.
패키징 : Packaging - 회로를 보호하기 위한 포장단계의 공정.

photo, etch, cvd, imp, diff, metal 은 비교해보니 쉽게 찾을수 있는데~
그렇담, 웨이퍼연마(cmp), cleaning, 는 어디들어가는거지?

cmp는 Chemical mechanical polishing의 약자로. 화학적으로 물리적으로 웨이퍼를 평평하게 갈아주는 공정이고.
cleaning은 공정중 발생하는 오물들을 닦아주고 깨끗하게 해주는 공정이다.

그래서 위에서 말한 공정 사이사이에 계속 들어가는 공정이라고 보면 될것이다.


결론적으로 앞에서 말했다시피 8대 공정이라고 해서 1번,2번,3번. 딱딱 모든 공정이 8대공정만 거치면 바로 만들어지는게 반도체는 아니다. 위의 일련의 공정과정들이 수십,수백번 일련의 과정을 따라 반복되어야 완성되는 것이 반도체.


면접을 준비하시는 거라면. 위에 빨간색 단어 8개를 눈여겨 보시고. 그와 관련된 세부 내용들을 준비하시면 될 것 같고.

전체적인 반도체의 제조 과정이 궁금하시면, 위에 링크 걸어둔 삼성반도체 이야기 블로그를 참조하시면 되겠다.

이상으로 반도체 8대공정 이해하기 였습니다.
(첨엔 간단정리였는데..ㅠ 너무 복잡해 져서 죄송합니다. ㅋ)


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Posted by 헤이슨 Heison


반도체 사업을 주도하고 있는 나라 한국이지만, 많은 사람들에게 반도체가 피부에 와닿을만큼 친숙하지 못한게 사실입니다.

반도체가 뭔지 물어 보는 친구들에게 해주는 말들을 정리 해보려고 합니다.

반도체는 첨단산업의 쌀이라고도 불리울 만큼 정보화시대를 이끈 중요한 역할을 감당하고 있는데요.

사람으로 치면 뇌, 신경계 역할을 해주는 것입니다~

고철 덩이안에 숨결을 부어 주는 핵심 부품인셈이죠~

주변 가전제품이나 전자제품들을 보면
mp3, 휴대폰, 컴퓨터, 계산기, 전자수첩, 텔레비전, 전화기 등등 모두 자동으로 돌아가는 기계에는 모두 반도체가 들어가 있다고 보시면 됩니다.

출처 : 전공경험, 본인머리 기타 등등
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다운로드 :

Solution_manual_Microwave_and_Rf_Design_of_Wireless_Systems.pdf




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