Entwicklung eines PCB-Footprint-Generators für ASICs auf Basis von Layout-Daten

Während deines Studiums kannst du dich bei uns in laufende Forschungsprojekte einbringen. Geh mit uns an Grenzen des technisch Machbaren und sei dabei, wenn wir gemeinsam Neuland betreten. Wir bieten vielfältige herausfordernde und praxisorientierte Themen als Praktikum, Bachelor- bzw. Master-Arbeit oder als Hiwi-Tätigkeit an. Du analysierst wichtige wissenschaftliche Vorlauffragestellungen und stehst den Projektteams mit unterstützenden Entwicklungstätigkeiten zur Seite.

Arbeitsort: Erfurt

Team:
Mikroelektronik

Karrierestufe:
Pflichtpraktikum, Abschlussarbeit oder studentische Assistenz

Forschungsfeld: Integrierte Sensorsysteme

Umfang:
nach Vereinbarung

Beginn:
ab sofort

Bewerbungsfrist: 12.01.2025

Kennziffer:
IMMS_STUD_ME_0124

Am IMMS entwickelte ASICs werden häufig in einem Chip-on-Board-Verfahren aufgebaut, bei dem die Chips auf handelsübliche PCBs geklebt, und über Bonddrähte oder Bondkugeln verbunden werden. Um die notwendigen PCBs zu entwerfen, muss in der PCB-Software (i.d.R. Altium Designer) ein passender Footprint sowie das zugehörige Symbol gezeichnet werden. Es existiert im Moment kein automatisierter Export aus der ASIC-Designumgebung (Cadence Virtuoso), sodass der Datenaustausch über von Hand erstellte Zeichnungen und Pin-Listen erfolgt.
Dieser Prozess birgt ein Risiko für menschliche Fehler, z.B. spiegelverkehrt erstellte Footprints oder falsche Zuordnung von Pins, die ein Redesign der PCBs erfordern und für zusätzliche Kosten und Zeitverzögerungen sorgen.
Im Rahmen dieses Fachpraktikums soll ein Python-basiertes Tool entstehen, das den Prozess übernimmt und derartige Fehler verhindert. Dazu sollen die Layout-Daten in einem standardisierten Format (z.B. GDSII) importiert werden und die Position und Name der Pads extrahiert werden. Anschließend soll ein Footprint und Symbol für Altium generiert werden.
Um das Werkzeug an verschiedene Bondverfahren, PCB-Hersteller anzupassen, muss der Footprint-Generator einstellbar und modular erweiterbar sein. Außerdem müssen ausführliche Logs erzeugt werden, um die vom Tool durchgeführten Schritte zu dokumentieren und mögliche Fehler zu erkennen.

DAS IST ZU TUN:

Einarbeitung in das Layout-Datenformat, Entwicklung eines Algorithmus zur Extraktion der Pad-Positionen und Pin-Namen
Recherche von Möglichkeiten zur Python-basierten Generierung von Komponenten (Footprint und Symbol) für Altium oder in einem universellen Format
Implementierung von zwei Generatoren für Lötkugel-Verfahren (PCB-Pads direkt unterhalb von ASIC-Pads) und Drahtbondverfahren (PCB-Pads in ein oder mehreren Streifen neben den ASIC-Pads) und dem zugehörigen Symbol
Kombination der entwickelten Prozesse in einer Applikation (z.B. als Kommandozeilen-Programm), inklusive Erzeugung von Logs zur Dokumentation
Dokumentation der Ergebnisse

DAS BRINGST DU MIT:

Programmierspache: Python

UND DAS SIND WIR:

Wir am IMMS stärken Unternehmen mit anwendungsorientierter Forschung und Entwicklung in der Mikroelektronik, Systemtechnik und Mechatronik und transferieren Ergebnisse der Grundlagenforschung in Anwendungen. Wir unterstützen Unternehmen, international erfolgreiche Innovationen für Gesundheit, Umwelt und Industrie auf den Weg zu bringen und begleiten sie von der Machbarkeitsstudie bis zur Serienreife.

WIR SIND GESPANNT AUF DICH!

Wir freuen uns, wenn du mit uns arbeiten willst.

DAS HABEN WIR ZU BIETEN:

einen attraktiven Arbeitsplatz in einem modernen sehr gut ausgestatteten und industrienah agierenden Forschungsinstitut
Arbeit direkt an der Schnittstelle zwischen Universität und Industrie
Mitarbeit in einem flexiblen und kreativen Team und an innovativen herausfordernden Themen

Für die ausgeschriebenen Aufgaben und mit den vorhandenen Arbeitsbedingungen ist eine Bewerbung unabhängig vom Geschlecht und / oder von eventuellen körperlichen Behinderungen möglich. Wir fördern die berufliche Gleichstellung von Frauen und Männern. Wir fordern vor allem Frauen auf, sich zu bewerben. Da Frauen am IMMS unterrepräsentiert sind, werden sie bei gleicher Eignung, Befähigung und fachlicher Leistung vorrangig berücksichtigt.