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Mechanischer Aufbau fuer einen 43 Gbit Multiplexer

IP.com Disclosure Number: IPCOM000009946D
Published in the IP.com Journal: Volume 2 Issue 11 (2002-11-25)
Included in the Prior Art Database: 2002-Nov-25
Document File: 2 page(s) / 140K

Publishing Venue

Siemens

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Abstract

Auf dem Gebiet der Hochfrequenz (HF)-Technik und der optischen Uebertragungstechnik, insbeson-dere bei Uebertragungssystemen mit hoher Bitrate (>2,5 Gbit/s), bestehen haeufig Probleme hinsicht-lich der Ankontaktierung, der Waermeabfuhr und der Stoerstrahlungssicherheit nach innen und aus-sen. Kurzbeschreibung der Anwendung: In einem hochfrequenten Uebertragungssystem werden 4 x 10Gbit/s optische Signale in 1 x 43Gbit/s opt. Signal gemultiplext. Die eigentliche Verarbeitung geschieht mit elektrischen Signalen bei 672 Mbit/s. Der Demultiplexer besteht aus 3 „highspeed“ IC’s, die das 43 Gbit/s Signal in 64 x 672 Mbit/s Signale demultiplexen. Da die Hochfrequenzverbindungen einen Keramikaufbau verlangen, wurde der Aufbau dieser drei IC’s mit einem Multichipmodul auf Keramikbasis geloest. Die 64 sym. x 672 Mbit/s Signale werden an 3 Seiten der Keramik gefuehrt und durch Kastellationanschluesse umkontaktiert. Die Keramikunterseite ist bis auf die Umkontaktierungstellen flaechig mit GND Potential metallisiert. Die Keramik wird flaechig auf eine Leiterplatte geloetet und durch die Umkontaktierung sind die ein-zelnen 672 Mbit/s Signale greifbar und koennen weiterverarbeitet werden. Durch die grosse Anzahl der Signale an den 3 Seiten hat die Keramik die Groesse 70 mm x 40 mm.

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Mechanischer Aufbau fuer einen 43 Gbit Multiplexer

Idea: Peter Eilken, DE-Muenchen; Johann Wildmoser, DE-Muenchen; Michael Kroehl, DE-Berlin

Auf dem Gebiet der Hochfrequenz (HF)-Technik und der optischen Uebertragungstechnik, insbeson- dere bei Uebertragungssystemen mit hoher Bitrate (>2,5 Gbit/s), bestehen haeufig Probleme hinsicht- lich der Ankontaktierung, der Waermeabfuhr und der Stoerstrahlungssicherheit nach innen und aus- sen.

Kurzbeschreibung der Anwendung:

In einem hochfrequenten Uebertragungssystem werden 4 x 10Gbit/s optische Signale in 1 x 43Gbit/s opt. Signal gemultiplext. Die eigentliche Verarbeitung geschieht mit elektrischen Signalen bei 672 Mbit/s. Der Demultiplexer besteht aus 3 "highspeed" IC's, die das 43 Gbit/s Signal in 64 x 672 Mbit/s Signale demultiplexen. Da die Hochfrequenzverbindungen einen Keramikaufbau verlangen, wurde der Aufbau dieser drei IC's mit einem Multichipmodul auf Keramikbasis geloest. Die 64 sym. x 672 Mbit/s Signale werden an 3 Seiten der Keramik gefuehrt und durch Kastellationanschluesse umkontaktiert. Die Keramikunterseite ist bis auf die Umkontaktierungstellen flaechig mit GND Potential metallisiert. Die Keramik wird flaechig auf eine Leiterplatte geloetet und durch die Umkontaktierung sind die ein- zelnen 672 Mbit/s Signale greifbar und koennen weiterverarbeitet werden. Durch die grosse Anzahl der Signale an den 3 Seiten hat die Keramik die Groesse 70 mm x 40 mm.

Folgende Probleme muessen fuer das Multichipmodul geloest werden:

[g183] Die elektrische Ankopplung des 43Gbit/s Signals

[g183] Ableitung der Verlust-Waerme der highspeed IC's

[g183] Stoerabstrahlung des gesamten Moduls

[g183] Anpassung der unterschiedlichen Ausdehnungskoeffizienten

(PCB mit ca. +17 ppm/K und Keramik mit 7 ppm/K)

[g183] Unterschiedliche Aufbautechniken.

Die Forderung an das zu sendende, wie auch zu empfangende Signal bezueglich Augenoeffnung und Reflexionsdaempfung ist so gross, dass nur eine stossfreie Anbindung diese Forderung erfuellt. Ge- waehlt wurde hier ein Standart K-Konnektor. Der Innenleiter des K-Konnektors wird direkt auf die Streifenleitung der Keramik, gleichzeitig mit einem Frontschild, das die mechanische Festigkeit ge- waehrleistet und gleichzeitig als Halterung fuer die restlichen Aufbauteile des K-Konnektors verwendet wird, verloetet. Dieses Frontschild ist so geformt, dass der Schirmdeckel an dieser Stelle die EMC (Electro Magnetic Compability) -Forderung nach Bellcore usw. erfuellt.

Die Verlustleistung des Multichipmoduls betraegt 20 W. Da die IC's direkt auf die Keramik (in einer Wanne) geklebt werden, muss auch die Waermeabfuhr in diese Richtung erfolgen. Unter der Keramik ist aber die Leiterplatte. Ein Hochsetzen der Keramik ueber der Leiterplatte ist nicht moeglich, da sonst die 64 x 672 Mbit/s Signale nicht optimal ankontaktiert werden koennen. So wurde ein Loch in die Leiterplatte geschnitten und die Waerme ueber einen Klotz auf die auf der anderen Seite der Lei-...