Tor

Ścieżki przewodzące (również łączące się ze sobą lub rzadko ścieżka ) są w mikroelektronice związkami przewodzącymi prąd elektryczny o dwuwymiarowej krzywej, to znaczy w płaszczyźnie, zwanej ścieżką przewodnika lub metalizacją. Służą do łączenia elementów elektronicznych na płytkach drukowanych i układach scalonych , czyli służą do zasilania lub napięcia, przesyłania sygnałów, a także do rozpraszania temperatury.

Schematyczny przekrój przez układ CMOS z początku 2000 roku. Widać 5 poziomów szynoprzewodów wykonanych z miedzi (kolor pomarańczowy), oddzielonych poziomami elektroizolacyjnymi z przelotkami wykonanymi z miedzi.

Płytki obwodów drukowanych do bardzo prostych obwodów można ewentualnie uzyskać tylko z jednym poziomem ścieżki przewodnika, który na przykład został zastosowany i zbudowany z jednej strony płytki drukowanej. Jednak bardzo niewiele obwodów może być tak silnie rozplątanych, że żadna ścieżka przewodnika nie krzyżuje się z tylko jednym poziomem. Z wyjątkiem kilku sztuczek produkcyjnych, takich jak mostkowanie ścieżki przewodzącej za pomocą elementu, konieczny jest zatem co najmniej jeden dodatkowy poziom, na przykład dwustronne płytki drukowane. W nowoczesnych, bardzo złożonych obwodach drukowanych stosuje się więc wielowarstwowe, tak zwane wielopoziomowe lub wielowarstwowe płytki drukowane , w których występują naprzemiennie poziomy ścieżek przewodzących i poziomy izolacji elektrycznej (np. Tworzywo sztuczne wzmocnione włóknami). Połączenie między poszczególnymi poziomami szynoprzewodów realizowane jest za pomocą pionowych połączeń przewodzących prąd, tzw. Vias ( ang. Vertical vertical interconnect access ).

W przypadku układów scalonych płaszczyzny ścieżek przewodzących są zwykle wytwarzane tylko po jednej stronie podłoża (zwykle jest to płytka krzemowa ) i stają się grubsze wraz ze wzrostem odległości od powierzchni chipa. Obecnie najlepsze produkty wymagają do dwunastu poziomów szynoprzewodów, np. B. Seria Llano firmy AMD (jedenaście poziomów miedzi) lub Virtex-5 firmy Xilinx (dwanaście poziomów: jedenaście poziomów miedzi + jeden aluminium).

Wymagany jest dobry elektrycznie przewodzący i stosunkowo tani materiał na materiał szynoprzewodu (ekonomiczna produkcja). Dlatego miedź jest zwykle stosowana w płytkach drukowanych . Przez długi czas aluminium było używane prawie wyłącznie w układach scalonych (zwykle w stopie aluminiowo-miedzianym ), które można łatwo ustrukturować przez wytrawianie na sucho po całkowitym osadzeniu powierzchni ( fizycznym naparowywaniu ) . Jednak dzisiejsze najlepsze produkty wymagają lepszych materiałów przewodzących prąd elektryczny, dlatego wielu producentów przeszło na miedziane szyny przewodzące. Ponieważ miedzi nie można ustrukturyzować za pomocą wytrawiania na sucho, konieczne było wprowadzenie nowych technik ( osadzanie galwaniczne , chemiczno-mechaniczna planaryzacja , bariery dyfuzyjne itp.), Które sprawiają, że proces produkcji jest bardziej złożony, a przez to droższy.

Aby nie występowały zwarcia lub wysokie prądy upływowe, ścieżki przewodów muszą być dobrze odizolowane od siebie. Ze względu na warstwową strukturę okablowania o kilku poziomach, dielektryk lub dielektryk można podzielić ze względu na ich funkcję na dwie klasy: 1.) dielektryk pomiędzy ścieżkami przewodnika na jednym poziomie ( dielektryk międzymetalowy, IMD) i 2.) dielektryk między dwiema warstwami połączeniowymi ( angielski dielektryczny międzypoziomowy ILD).

Uwagi

  1. między metalem dielektryk (IMD) opisuje materiał dielektryczny dwóch ścieżek przewodzących w tej samej płaszczyźnie.
  2. między poziomu dielektryka (ILD) opisuje materiał dielektryczny pomiędzy dwoma poziomami ścieżki przewodzącej, to znaczy, że materiał w połączeniu przez warstwę.