Effizienter Design Rule Check von 3D Systemaufbauten mit einer hierarchischen XML-basierten Modellierungssprache

Die Herstellung einer elektronischen Baugruppe erfordert das Einhalten fertigungsbedingter Regeln. Diese leiten sich aus maschinentechnischen Faktoren ab. Beispielsweise benötigen die Werkzeuge ausreichend Platz zum Anfahren der vorgegebenen Positionen. Typischerweise erfolgt das Beachten solcher Regeln während des Entwurfs manuell auf Basis empirischen Expertenwissens. Steigende Komplexität verlangt dann die Verwendung von zeit- und kosten-intensiven Prototypen. Aus diesem Grund kommen beim Entwurf elektronischer Schaltkreise seit vielen Jahren abstrahierte Regeln in maschinenlesbarer Form zum Einsatz. Auch beim Baugruppenentwurf ermöglicht die rechnergestützte Regelprüfung ein systematisches und effizientes Vorgehen bei komplexeren Aufbauten. Mit sogenannten Regelsätzen lassen sich die Entwürfe schon vor der Herstellung auf ihre Fertigbarkeit überprüfen. Für elektronische Bau-gruppen existieren solche Regelsätze und Vorgehen hauptsächlich im Bereich des Leiterplattenentwurfs. Für komplexere Baugruppen (z.B. Integration mehrerer Dies, 3D-Aufbauten) fehlen etablierte Lösungen. Bedarf besteht vor allem an geeigneten Überprüfungsmechanismen und Regelsätzen für z.B. Bonddrähte und andere Verbindungsstrukturen. Der in dieser Arbeit vorgestellte neuartige Ansatz ermöglicht die Regelprüfung von 3D-Systemaufbauten. Diese werden in einem ersten Schritt mit Hilfe einer hierarchischen Modellierungssprache beschrieben. Unterschiedlich detaillierte Bonddrahtmodelle und deren Integration in ein komplexeres Gesamtsystem veranschaulichen die Flexibilität dieser Sprache. Liegt eine Systembeschreibung in der vorgeschlagenen Form vor, lassen sich darauf basierend dreidimensionale geometrische Berechnungen ausführen (z.B. Abstandberechnungen, Volumenbedarf). Das stellt die Grundlage für unsere 3D-Regelprüfung dar. Das Einbeziehen, z.B. elektrischer oder materialbezogener Eigenschaften verfeinert das Model und erlaubt umfassende Entwurfs- und Fertigungsregeln.