KIP publications

 
year 2010
author(s) Maurice GŁttler
title Konzeptoptimierung und Entwicklung einer hochintegrierten Leiterplatte
KIP-Nummer HD-KIP 10-68
KIP-Gruppe(n) F9
document type Diplomarbeit
Keywords Wafer-Scale-Integration, modulare Hierarchie, SKILL
Abstract (de)

Die vorliegende Arbeit beschreibt die Entwicklung einer hochintegrierten Leiterplatte und die Verbesserung deren Konzept. Die Leiterplatte wird im fertigen Wafer-Scale-Integration System die Verbindungen zwischen den Peripheriegeräten und dem Wafer herstellen. Auf dem 43 cm auf 43 cm großen Board sind dafür über 3.000 impedanzkontrollierte, differentielle Leitungen verlegt, die 1 TB an Daten pro Sekunde übertragen.
Zusätzlich wird auf der Leiterplatte der Stromfluss von fast 1.000 A in den Wafer kontrolliert.
Die wichtigsten Einheiten auf der Leiterplatte sind die 48 Retikel, mit einer Fläche von ungefähr 2 cm auf 2 cm.
Sie sind die Kontaktbereiche zu den HICANN-Chips auf dem Wafer.
Aufgrund der hohen Leitungsdichte von den Retikeln zu den DNC-Steckern ist eine Standard Leiterplatte nicht verwendbar, sondern es ist ein 14-Lagen Board notwendig.
Die Konzeptneuerungen machen den Schaltplan modularer und ermöglichen eine parallele Leiterplattenentwicklung von mehreren Personen.
Nur so lassen sich die über 4500 Bauteile in endlicher Zeit auf dem Board platzieren.
Die Einführung von SKILL reduzierte den Aufwand für sich wiederholende Tätigkeiten in der Layouterstellung.
Es werden z. B. mehr als 3000 Verbindungen automatisiert zwischen den Signalleitungen der Retikel und den DNC-Steckern erstellt. Diese Maßnahmen führen zu einer schnelleren Entwicklung, einer geringeren Fehleranfälligkeit und einer Entlastung der Entwickler.

Abstract (en)

The present thesis describes the development of a highly integrated printed circuit board (PCB) and the improvement of its concept. In a finished Wafer-Scale-Integration system, the connections between the peripheral devices on the wafer are to be established by the PCB. On the 43 cm x 43 cm board, more than 3,000 impedance-controlled differential conductions have to be installed, they transport data with a quantity of 1 TB per second.
Additionally a currrent flow of almost 1,000 A to the wafer is controlled by the PCB.
The most important units on the PCB are the reticles with a surface of about 2 cm x 2 cm.
These units contain the pads to the HICANN-chips on the wafer.
Due to the high density of lines between the reticles and the DNC-connectors, it is not possible to use a standard PCB, but a 14-layer-board.
The improvements of the concept create the circuit layout more modularly and allow a simultaneous developement of the PCB by several people.
In so doing, more than 4,500 devices can be placed in finite time on the board.
The introduction of SKILL has reduced the complexity of recurring activities in layout generation.
E. g. more than 3,000 connections are automated generated between the signal conductions of the reticles and the DNC-connectors. These methods lead to a faster development, a minor susceptibility to bugs and afford relief to the designers.

Datei Diplomarbeit
up
KIP - Bibliothek
Im Neuenheimer Feld 227
Raum 3.402
69120 Heidelberg