¿Cómo se conectan los cables a los transistores?

Así que estaba mirando el esquema de los transistores NPN y PNP que básicamente involucraban bloques en capas de material dopado apilados.

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Mi pregunta es ¿cómo se conectan los cables a estos dispositivos? Creo que esta imagen es engañosa ya que el ancho real del segmento n sería del orden de 50-60 nm según:

https://en.wikipedia.org/wiki/65_nanómetro

Y parece que se necesitaría un nivel molecular de precisión para alinear un cable de cobre en ambos extremos. ¿Cómo diablos se une el cobre a la estructura real, sin dañarla? Seguramente no se puede usar calor, pero si solo se coloca, podría desmoronarse fácilmente si no se une químicamente a la unión.

Tal vez eche un vistazo a los primeros 180 resultados de búsqueda de Google de "unión de cables"
Los contactos se hacen en el dispositivo y luego un alambre de oro delgado se "une" a los contactos metálicos.
La unión de cables de @PlasmaHH no parece darme aciertos en las conexiones microscópicas que tienen lugar entre los transistores. En cambio, se enfoca principalmente en conectar los chips terminados al resto de la placa, etc. Tengo curiosidad acerca de las conexiones reales que ocurren, por ejemplo, dentro de la CPU entre transistores individuales.
Los otros te han señalado la dirección correcta sobre la unión, pero también debes darte cuenta de que nadie está pegando un cable en una función de 65 nm. Ese tipo de geometría está dentro de un chip masivo, no formando un dispositivo discreto que comprarías en un paquete de tres patas.
@WillDean, pero es necesario realizar algún tipo de conexión entre los transistores microscópicos reales. Obviamente no es un cable convencional, tengo curiosidad por cómo se establecen esas conexiones, leí que usan cobre, pero ¿cómo lo hacen llegar allí con ese nivel de precisión?
Históricamente, ha sido más comúnmente de aluminio que de cobre, y está hecho mediante un proceso fotolitográfico, al igual que el resto de los circuitos integrados. Mire cosas sobre 'capas de metal' o 'metalización' en el contexto de IC mfg. Esos son los 'cables' que estás buscando.
Gracias, lo leeré. Y agradezco que se tome el tiempo para ayudar a guiar y responder mi pregunta específica.
Eche un vistazo a esta sección transversal de un transistor plano en.wikipedia.org/wiki/Diffusion_transistor#/media/… . El grosor de la base activa está verticalmente debajo del emisor y puede ser tan delgado como lo permita el control del proceso de difusión. El área disponible para que el cable de enlace aterrice puede ser tan grande como sea necesario

Respuestas (1)

Cuando se conectan elementos pequeños al mundo exterior, se necesita un paso de metalización.

La característica (sub μm o varios μm realmente no importa) es demasiado pequeña para conectarse de alguna manera.

Muy a menudo, esas características están grabadas de tal manera que quedan un poco más altas que cualquier otro elemento conductor en las inmediaciones. La vecindad para dispositivos normales o toscos a menudo tiene un rango de más de 25 μm, pero para procesos costosos, a veces la metalización se realiza a varios μm, posiblemente incluso más pequeños (aunque no tengo conocimiento al respecto).

Luego, se coloca una capa de material no conductor, por ejemplo, poliamida. Luego, esto se graba / recorta cuidadosamente hasta que se alcanza un cierto parámetro, ya sea tiempo o cierta cantidad de contaminación por grabador o lo que sea, eso significa que la parte superior de la estructura vuelve a quedar al descubierto.

Luego, se utiliza uno de varios métodos de metalización para colocar pistas de metal en el área no conductora con pequeños fragmentos que sobresalen. Chisporrotear y luego grabar es una táctica. No me sorprendería si ahora hay alguna empresa que utiliza la impresión por chorro de burbujas para hacer pistas de metalización de 100 μm. Aunque solo sea experimentalmente. Es probable que haya muchas maneras de hacerlo. Y puede haber muchas más capas en el medio dependiendo de la tecnología, pero propongo que dejemos todo eso por ahora.

Este metal, generalmente una especie de oro o aleación de oro (EDITAR: resulta que el oro está solo en el proceso específico con el que estoy trabajando, pero eh ... la misma diferencia), luego se conecta automáticamente a las características y se aísla de cualquier cosa más relevante por la capa aislante adicional y luego puede trazar todo el camino a través de la parte superior si lo desea.

En el caso de dispositivos muy complicados desde el punto de vista eléctrico, esto puede ocurrir incluso varias veces en capas intermedias.

Estas pistas de metalización luego conducen a almohadillas doradas, generalmente en algún lugar cerca del borde de la matriz, pero a veces no. Luego, esas almohadillas se unen con pequeños cables dorados (en algunos LED, puede ver esos cables dorados que salen de la parte superior) y en el marco de alambre del dispositivo, después de lo cual se sumerge o se encierra en cualquier material que parezca mejor.

Ese, al menos, es el método que conozco. Puede haber muchos más en otras industrias de las que he tenido contacto. Pero opciones en abundancia.

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