VLSI(초대규모 집적회로) 설계는 현대 전자공학의 핵심 분야로, 고속 데이터 처리와 저전력 소모, 고집적화가 요구되는 다양한 전자 시스템의 기반이 됩니다. 어영선 연구실은 VLSI 설계 기술의 이론적 연구와 실용적 응용을 모두 아우르며, 특히 고주파 집적 시스템 설계에 중점을 두고 있습니다. 연구실에서는 CMOS RFIC, 고속 MCM 시스템, SIP(System in Package) 등 다양한 집적회로 설계 기술을 개발하고, 실제 칩 및 모듈 수준에서의 신호 무결성(Signal Integrity) 및 전력 무결성(Power Integrity) 문제를 해결하기 위한 새로운 설계 방법론을 제시하고 있습니다. 고주파 회로 설계에서는 수십 GHz 이상의 대역에서 동작하는 회로의 특성을 정확히 분석하고, 전송선, 배선, 패키지 등 다양한 요소의 주파수 종속 특성을 실험적으로 규명합니다. 이를 위해 웨이퍼 레벨에서의 S-파라미터 측정, 전송선 파라미터 추출, 기생효과 제거 등 첨단 측정 및 분석 기법을 활용하고 있습니다. 또한, 고주파 환경에서 발생하는 공진, 잡음, 신호 왜곡 등 다양한 문제를 해결하기 위한 회로 모델링 및 최적화 설계 기법을 연구합니다. 이러한 연구는 5G 이동통신, RF 프론트엔드 모듈, 고속 데이터 통신, 차세대 반도체 패키지 등 다양한 산업 분야에 직접적으로 응용되고 있습니다. 연구실의 기술은 실제 산업체와의 협력 프로젝트, 특허 출원, 논문 발표 등으로 이어지며, 국내외 전자공학 분야에서 높은 평가를 받고 있습니다.

표면탄성파(SAW) 소자와 RF 필터는 무선통신 시스템에서 신호의 선택성과 품질을 결정하는 핵심 부품입니다. 어영선 연구실은 SAW 소자의 전극 구조 설계, 고조파 제거 필터 집적화, 웨이퍼 레벨 집적화 기술 등 첨단 RF 필터 설계 및 제조 방법을 연구하고 있습니다. 기존의 패키지 레벨 수동소자 설계 방식에서 벗어나, 웨이퍼 레벨에서의 집적화 및 소형화 기술을 통해 칩 면적과 제조 비용을 획기적으로 줄이고, 성능을 극대화하는 혁신적인 방법론을 개발하고 있습니다. 연구실에서는 SAW 소자의 주기적 구조 설계, IDT(Interdigital Transducer) 전극 형성, 반사 계수 극대화 등 다양한 구조적 최적화 기법을 실험적으로 검증하고 있습니다. 또한, 고주파 대역에서의 신뢰성 확보, 온도 및 습기 등 환경 변화에 강인한 구조 설계, 그리고 RF 프론트엔드 모듈의 경박단소화(경량화, 박형화, 단순화, 소형화)를 위한 집적화 기술을 중점적으로 연구합니다. 이러한 연구는 5세대 이동통신, IoT, 무선 센서 네트워크 등 차세대 통신 시스템의 핵심 부품 개발에 직접적으로 기여하고 있습니다. 연구실의 특허 기술과 실험적 성과는 국내외 전자부품 산업에서 실제로 적용되고 있으며, 고성능 RF 시스템의 상용화에 중요한 역할을 하고 있습니다.