DUJINLABS.COM

전자회로 실무 / 미세 배선·제조

매립 트렌치(trench) 배선은 홈 형상과 충전 후 높이까지 확인합니다

아주 가는 표면 배선은 다음 적층 공정에서 압력이나 수지 흐름 때문에 변형될 수 있습니다. 절연재에 홈을 파고 구리를 채우는 방법을 검토할 때는 배선 형상과 층간 연결이 제대로 만들어지는지 확인해야 합니다.

먼저 알아둘 용어

트렌치(trench)·충전 도금 — 트렌치는 유전체에 만든 홈입니다. 충전 도금은 그 안에 구리를 형성하는 공정으로 표면 위에 배선을 만든 뒤 둘러싸는 순서와 다릅니다.

평탄도·정합 — 평탄도는 표면 높이가 얼마나 고르게 형성됐는지를 나타냅니다. 정합은 층 사이 형상의 위치 관계입니다. 홈이 채워졌다는 사실만으로 두 항목이 만족되지는 않습니다.

mil·μm — mil은 0.001 inch로 25.4 μm입니다. μm는 마이크로미터(micrometre)(micrometre)이며 1 mm의 1/1000입니다. 깊이·폭·간격의 단위를 맞춰 실제 단면을 정의합니다.

절연재의 트렌치와 구리를 채운 뒤의 단면을 비교했습니다.
절연재의 트렌치와 구리를 채운 뒤의 단면을 비교했습니다. · 클릭하면 확대됩니다.

도체 형성 순서가 무엇을 바꾸는지 구분합니다

표면 위에 미세 도체를 만든 뒤 절연 재료로 둘러싸는 방식과, 유전체 홈 안에 도체를 형성하는 방식은 주변 지지 구조가 다릅니다. 홈 옆벽이 위치 유지에 도움이 될 수 있지만 모든 변형을 막는다고 가정하지 않습니다. 홈 가공 오차, 충전 상태, 재료 자체의 이동과 다음 적층 정합은 남는 확인 항목입니다.

적용 목적이 위치 유지라면 설계 좌표와 적층 후 완성 형상을 대조할 방법을 정합니다. 제조자가 제공할 수 있는 홈 가공, 표면 처리, 도금과 마감 조건을 확인합니다. 검증하지 않은 장비 설정이나 약품 조건을 임의로 제조 지시에 적지 않습니다.

배치 폭 계산과 임피던스 계산을 구분합니다

치수 이해를 위한 계산 예로 폭 1 mil인 도체 세 개를 간격 2 mil 두 개로 배열(array)하면 전체 폭은 3×1+2×2=7 mil, 즉 177.8 μm입니다. 깊이 3 mil은 76.2 μm입니다. 이 산술은 공간을 계산할 뿐 목표 임피던스(impedance)를 증명하지 않습니다.

임피던스를 계산하려면 실제 도체 단면, 유전율, 위아래 재료 경계와 옆 접지 도체의 폭·연결을 함께 넣어야 합니다. 폭·깊이·간격 세 값만 복사해 특정 Ω 선로라고 지정하지 않습니다.

다른 층으로 연결한다면 단면의 접속점을 지정합니다

목표 층까지 도달하는 홈을 가공해 층간 연결을 만드는 구조를 검토할 때는 연결할 도체와 층, 연결하지 않을 주변 도체의 절연 영역을 표시합니다. 평면도에서 교차한다는 말만으로 접속인지 절연 교차인지 정하지 않습니다. 기존 홀·랜딩 패드(pad)의 공간을 줄이는 대안이라도 제조자가 해석할 수 있는 접속 단면이 필요합니다.

충전 여부와 표면 높이를 따로 확인합니다

가는 선로와 패드의 높이 차이, 선로 위의 볼록함과 필요한 평탄도를 확인합니다. 앞 층의 높이 차이는 다음 층과 접속부에 영향을 줄 수 있습니다. 층간 연결은 충전·도통과 주변 절연을 각각 검증하고, 신호 성능은 실제 단면의 모델과 대응 시험으로 확인합니다.

한 외관이나 도통 결과로 위치 유지·임피던스·접합 신뢰성이 모두 입증됐다고 판단하지 않습니다. 위치·임피던스·접합 신뢰성 중 무엇을 확인한 검사인지 구분해 결과를 기록하고, 제작 가능 범위가 확인된 구조를 제조용 도면에 반영합니다.

작업 순서를 다시 확인합니다

매립 트렌치 배선은 홈 형상과 충전 후 높이까지 확인합니다 — 설명용 도해
매립 트렌치 배선은 홈 형상과 충전 후 높이까지 확인합니다 — 설명용 도해 · 클릭하면 확대됩니다.