Der SPEED7 Prozessor ist in einem EDHS-BGA Gehäuse untergebracht und verfügt über insgesamt 452 Anschlüsse. Es handelt sich hierbei um ein "Thermal-Enhanced" Gehäuse, das speziell für den SPEED7 Prozessor entwickelt wurde.

Es zeichnet sich durch sehr gute mechanische und elektrische Eigenschaften sowie einen extrem niedrigen thermischen Widerstand aus. Die Kombination aus geringer Verlustleistung und gutem thermischen Verhalten des Gehäuses resultiert in einer Erwärmung des Chips unter Volllast von weniger als 15°C gegenüber der Umgebungstemperatur.

Somit ist ein lüfterloser Betrieb im gesamten Industrie- temperaturbereich von -20° bis 60°C jederzeit uneingeschränkt möglich.

Im SPEED7 Prozessor sind ca. 5,6 Millionen Transistoren integriert, was einer Transistordichte von rund 220.000 Transistoren pro Quadratmillimeter entspricht. Der Prozessor wurde in einer robusten 0,25µm CMOS-Chiptechnologie erstellt.

Abbildung:
Ausschnitt aus dem Layout-Plot des PLC7000 Chips. In der Mitte die relativ "groben" Transistorstrukturen für die Ausgangstreiber und die Schutzbeschaltung der Eingänge. Links die ca. 20µm breiten Anschluss- leitungen zu den Bonding-Pads, mitte-rechts die feinen Signalleitungen zur Core-Logik.

Erreicht wurde dies nur durch eine konsequente Ausnutzung modernster Chip-Technologien und durch eine äußerst leistungsfähige und zugleich verlustarme Prozessorarchitektur. Bei der Entwicklung des Chips wurde bereits im Vorfeld auf die exakte Anpassung der Eingangs- und Ausgangsstufen an die System- umgebung Wert gelegt.

Ein ausgefeiltes On-Chip- Power-Management über sogenannte Clock-Domains ermöglicht ein dynamisches selektives Abschalten nicht aktiver Schaltungsteile. Über den gesamten Entwicklungszeitraum wurde auch konsequent eine interative Power-Optimierungsstrategie verfolgt.

Die Fertigung der SPEED7-Prozessoren erfolgt bei einem weltweit führenden Halbleiterhersteller mit modernster Prozesstechnologie und Prüfverfahren. Durch die Design-For-Testability Methode konnte die außergewöhnlich hohe Fehlerabdeckung von über 99% erreicht werden. Dafür wurden neben einem effizienten Einsatz von ATPG-Tools (ATPG = Automated Test Pattern Generation) zusätzliche Teststrukturen wie z.B. BIST-Module (BIST = Build-In-Self-Test) integriert und mit manuell erstellten Testvektoren ergänzt.

Wie in der Halbleiterbranche üblich durchlaufen alle Chips vor Auslieferung verschiedene Qualitätstests. Bereits auf dem Wafer wird der Chip per Nadeladapter elektronisch geprüft. Nach erfolgreicher Verdrahtung (Bonding) und Einhausen (Assembly) geht der Chip in den Burn - In Test. Hier verbleibt der Chip 24 Stunden in einem Wärmeschrank und wird künstlich vorgealtert, um Frühausfälle in der Praxis zu vermeiden. Anschließend wird der Chip nochmals einem kompletten Endtest unterzogen, um die 100 prozentige Funktionsfähigkeit sicherzustellen.

Alle Prozessoren sind also 100% qualitätsgetestet.