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[Chapter3. Analog Layout] 전류 밀도 계산법과 배선 경로 최적화 전략 아날로그 회로에서 배선은 단순한 신호 전달 경로를 넘어서, 전류가 안정적으로 흐를 수 있도록 설계된 ‘에너지 통로’입니다. 특히 고전류 회로나 정밀 전압 기준 회로에서는 배선의 폭과 길이, 메탈 레이어 구성, 비아 개수 등이 회로 성능과 신뢰성에 직접적인 영향을 미칩니다.이번 글에서는 전류 밀도(Current Density)의 개념과 계산법, 그리고 이를 기반으로 한 최적의 배선 경로 설계 전략을 정리합니다.1. 전류 밀도란?전류 밀도(Current Density)는 단위 면적당 흐르는 전류의 양을 의미하며, 보통 단위는 A/cm² 또는 mA/μm²로 사용됩니다.[ J = I / A ]J: 전류 밀도 (A/cm²)I: 흐르는 전류 (A)A: 배선의 단면적 (cm²)예시:1mA의 전류가 폭 5μm, 두께 .. 2025. 4. 17.
[Chapter3. Analog Layout] 아날로그 회로 설계자가 반드시 알아야 할 세 가지 질문 아날로그 회로 설계는 단순한 동작 구현을 넘어, 회로가 어떻게 동작해야 하고, 어떤 환경에서도 안정적으로 동작할 수 있는가를 끊임없이 질문하고 확인하는 과정입니다. 따라서 단편적인 지식보다 근본적인 질문을 던질 수 있는 사고력이 훨씬 더 중요합니다.이번 글에서는 아날로그 회로 설계자가 설계 전, 설계 중, 그리고 레이아웃 직전에 반드시 스스로에게 던져야 할 세 가지 핵심 질문을 소개합니다.1. 이 회로는 어떤 전류 흐름과 전압 범위에서 동작하는가?모든 아날로그 회로는 전류 흐름과 전압 스윙에 의해 성능이 결정됩니다. 따라서 설계를 시작하기 전 다음과 같은 요소를 먼저 파악해야 합니다:동작 전압의 범위 (VDD, GND, 임계점)입력 전압의 유효 범위와 바이어싱 조건각 트랜지스터에서 흐르는 전류의 크기 (.. 2025. 4. 16.
[Chapter3. Analog Layout] 디지털과 아날로그 레이아웃의 본질적 차이 반도체 설계에서 디지털 회로와 아날로그 회로는 기본적인 동작 원리뿐만 아니라, 레이아웃 방식에서도 근본적인 차이를 보입니다. 디지털 회로는 자동화와 규격화를 기반으로 하며, 아날로그 회로는 정밀도, 일치성(Matching), 노이즈 대응을 중시합니다.이번 글에서는 디지털과 아날로그 레이아웃의 목적, 접근 방식, 설계 기준, 검증 전략 등에서의 본질적인 차이를 정리하여, 아날로그 레이아웃의 설계 사고방식에 대한 이해를 넓혀봅니다.1. 회로 구조 및 동작 개념의 차이구분디지털 회로아날로그 회로신호 처리0/1의 논리값 처리연속된 전압/전류 신호 처리동작 방식스위칭 기반 (논리 연산)증폭, 필터링, 변환 등민감도상대적으로 낮음매우 민감 (mV/μA 수준)주요 요소NAND, NOR, FF 등BJT, MOSFET,.. 2025. 4. 16.

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