Extraktion elektrischer Modelle von unzugänglichen Leitungsstrukturen im Gbit/s- und GHz-Bereich auf Basis der Röntgen-Computertomographie

Elektrische Untersuchungen an passiven Schaltungsstrukturen im Multi-Gbit/s- und GHz-Bereich werden infolge steigender Integrationsdichten auf Multi-Layer-Boards, LTCC-Substraten und der Gehäuse von integrierten Schaltungen zunehmend erschwert, insbesondere wenn aus Platz- und Kostengründen geeignete Messstellen zur Kontaktierung der Messeinrichtungen fehlen. Das Buch stellt ein Verfahren zur Extraktion realitätsnaher Berechnungsmodelle für die computergestützte elektrische Analyse passiver Schaltungsstrukturen mittels Feldberechnung vor. Die Modellierung basiert auf hochauflösenden geometrischen Messungen mit Röntgen-Computertomographie sowie auf zusätzlichen elektrischen Materialcharakterisierungen, sodass die Modelle die realen Strukturen sehr gut nachbilden und ihre elektrischen Größen mit geringer Unsicherheit ermittelbar sind. Ein Schwerpunkt liegt auf der Untersuchung der Unsicherheit berechneter elektrischer Größen auf Grundlage der extrahierten Modelle. Dabei werden Einflussfaktoren entlang sämtlicher Modellierungsschritte – von der Röntgen-Computertomographie über die geometrische und elektrische Modellierung bis hin zur elektromagnetischen Feldberechnung – identifiziert. Abschließend wird ein Gleichungssatz vorgestellt, der sowohl eine Abschätzung der Unsicherheit der charakteristischen Leitungsimpedanz und der Streuparameter passiver Leitungsstrukturen als auch die Bestimmung der hierfür erforderlichen CT-Voxelauflösung ermöglicht.