SchaltkreisLayout

Schaltkreislayout bezeichnet die räumliche Gestaltung der Bauelemente und Verbindungen, die einen Schaltkreis realisieren. Es umfasst sowohl das Layout von integrierten Schaltungen (IC-Layout) als auch das Layout von Leiterplatten (PCB-Layout). Ziel ist es, die gewünschte Funktion zuverlässig zu realisieren und gleichzeitig Herstellbarkeits-, Leistungs- und Zuverlässigkeitsanforderungen zu erfüllen.

Im IC-Layout wird der elektrische Schaltkreis als Geometrien auf verschiedenen Schichtsystemen umgesetzt. Transistoren, Diffusionsbereiche, Kontakte und Metallverbindungen werden so positioniert, dass die Schaltfunktion stimmt und Fertigungsregeln eingehalten werden. Im PCB-Layout dagegen werden Bauteile platziert, Leiterbahnen auf mehreren Lagen geführt, Vias gesetzt und Strom- sowie Signalleitungen sauber verbunden. Der Layoutprozess umfasst typischerweise Schritte wie Placement, Routing, Power- und Clock-Netzplanung sowie Verifikationen unter Fertigungs- und Funktionsaspekten.

Verifikation und Qualitätssicherung spielen eine zentrale Rolle. Typische Schritte sind Design Rule Check (DRC) zur Einhaltung der Fertigungsregeln, Layout-Vs-Schematic (LVS) zur Übereinstimmung mit der Schaltungslogik und Parasitik-Extraktion, um Verzögerungen, Kapazitäten und Störkopplungen abzuschätzen. Darüber hinaus können Timing-Analysen und Signalintegritätstests erforderlich sein, besonders bei hochfrequenten Schaltungen.

Dateiformate und Fertigungsprozesse unterscheiden sich je nach Bereich: IC-Layouts werden in Formaten wie GDSII abgelegt und in Halbleiterfabriken maskiert, während PCB-Layouts oft Gerber-Dateien und Bohrdaten verwenden. Schaltkreislayout ist damit die Brücke zwischen funktionaler Schaltungsbeschreibung und herstellbarem Produkt.