Neue Gehäuse für More than Moore

Gordon Moore, Mitgründer der Firma Intel, sagte in den 1960ern voraus, dass sich die Zahl der Schaltkreise auf einem Mikrochip jährlich verdoppeln würde. Lange Zeit galt das Moore’sche Gesetz als eine goldene Regel in der Elektronik, doch inzwischen stößt der Grundsatz an seine Grenzen. Zahlreiche Hersteller suchen nach neuen Wegen, die Funktionalität und Leistungsfähigkeit ihrer Chips zu steigern.

Um in diesem Sinne die Halbleiterfertigung in Deutschland zu unterstützen, erarbeiten wir am Institutsteil Entwicklung Adaptiver Systeme EAS für die u. a. in Dresden ansässige Foundry Globalfoundries »Assembly Design Kits« (ADKs). Mit solchen prototypisch bereits erprobten ADKs werden Methoden aus dem Schaltkreisentwurf für die Problemstellungen des Gehäuseentwurfs adaptiert, um für immer komplexere Chipaufbauten auch entsprechend komplexe Packages zu ermöglichen. Denn die hohe Packungsdichte in modernen elektronischen Systemen bringt das bisherige Prinzip einer vom eigentlichen Chipdesign separaten Gehäuseentwicklung ins Wanken.

Bis heute ist es generell üblich, dass Daten, wie Fertigungsregeln, Informationen zu Material, Leiterbreiten oder Abstandsregeln, für das Packagedesign nicht in elektronischer Form zur Verfügung stehen. Dies hat den entscheidenden Nachteil, dass für die immer leistungsfähigeren, aber auch komplexeren elektronischen Aufbauten ein enorm großer Aufwand beim Informationsaustausch zwischen Chip- und Gehäuseherstellern entsteht.

Um diesen entscheidenden Nachteil auszugleichen, passen wir ein Vorgehen aus dem IC-Entwurf an. Dafür bereiten wir Gehäusespezifikationen für zukunftsweisende Halbleitertechnologien so auf, dass sie in alle gängigen Softwarelösungen zum Chipdesign integriert werden können. Dies ermöglicht beispielsweise Simulationen vor der Fertigung, die neben der eigentlichen Elektronik das Gehäuse bereits mit einschließen.

So erhalten Elektronikdesigner die Möglichkeit, beide Bestandteile eines fertigen elektronischen Systems gemeinsam zu entwerfen − ohne Umwege über einen externen Gehäuseent- wurf. Darüber hinaus können sie mit der dabei entstehenden einheitlichen Datenstruktur auch Informationen zwischen verschiedenen Design-Programmen austauschen. Das erste in die Praxis überführte ADK für eine Globalfoundries-Technologie wird 2020 fertiggestellt sein.