Wire Bonding

Głównym celem wire bonding jest ustanowienie pewnego połączenia elektrycznego o niskiej rezystancji między chipem półprzewodnikowym a jego obudową lub między różnymi chipami w module wielochipowym. Proces ten polega na połączeniu cienkiego drutu, zwykle wykonanego ze złota, aluminium lub miedzi, z padu połączeniowego na chipie do odpowiadającego mu padu na podłożu obudowy lub na innym chipie.

Wire bonding przesyła zasilanie i sygnały między podłożami a chipami. Jest to podstawowa technologia, w której połączenie elektryczne między powierzchniami stykowymi chipa (padami) a nośnikiem chipa lub podłożem jest realizowane przez mikrozgrzewanie mikrodrutów. Ogólnie uważa się ją za najbardziej opłacalną i elastyczną technologię połączeń i jest stosowana do montażu większości obudów półprzewodnikowych.

Altium Designer obsługuje projektowanie płytek hybrydowych z technologią chip-on-board (CoB) z użyciem wire bonding. Funkcja ta umożliwia utworzenie komponentu ze zdefiniowanymi Die Pads a po umieszczeniu go na schemacie i zsynchronizowaniu (przez ECO) z PCB można go połączyć przewodami ze zwykłymi padami (lub dowolną miedzią) na płycie głównej za pomocą Bond Wires. Po połączeniu ze zwykłym padem pad ten nabiera cech padu Bond Finger.

Funkcja Wire Bonding jest dostępna, gdy opcja PCB.Wirebonding jest włączona w oknie dialogowym Advanced Settings dialog.

Tworzenie footprintu komponentu Chip-on-Board

Możesz zdefiniować kompletną, prostą obudowę ze zdefiniowanymi padami die, padami bond finger oraz drutami połączeniowymi, wszystko jako część footprintu komponentu.

Jeśli wymaga tego zamysł projektowy, footprint może zawierać wyłącznie pady die, tzn. pady bond finger i druty połączeniowe nie muszą być uwzględnione w footprincie. Gdy footprint zostanie umieszczony na PCB, komponent można połączyć metodą wire bonding bezpośrednio z innymi die, padami i/lub obszarami miedzi na PCB.

Pady die i bryły 3D die są umieszczane na warstwie dedykowanej Die pary warstw komponentu. Parę warstw komponentu tego typu można dodać za pomocą panelu View Configurations.

Dowiedz się więcej o dodawaniu par warstw komponentu.

Pady die są umieszczane na ogólnej bryle 3D (formaty modeli STEP, SOLIDWORKS Part i Parasolid) lub na wyciągniętej bryle 3D na warstwie Die (określanej jako Die Body).

  • W przypadku umieszczenia na wyciągniętej bryle 3D pady die zostaną automatycznie umieszczone na Overall Height bryły die i będą z nią powiązane wysokością.

  • W przypadku umieszczenia na ogólnej bryle 3D pady die zostaną automatycznie umieszczone na wysokości bryły pod środkiem padu.

Pady die są obiektami typu pad umieszczonymi na warstwie typu Die.

Wyciągnięta bryła 3D o całkowitej wysokości 10 mil jest również umieszczona na warstwie typu Die i pełni tu rolę die. Na tej bryle 3D umieszczane są pady die.

W 3D pady die są renderowane na wysokości bryły 3D, na której te pady są umieszczone.

Ogólna bryła 3D może również zostać użyta jako bryła die. W tym przykładzie użyto modelu w formacie Parasolid.

 
  • Powiązanie padu die z bryłą die umożliwia pozostanie padów die na powierzchni właściwej bryły 3D, gdy w tym samym miejscu znajduje się wiele brył 3D (na przykład gdy PCB jest przykryte obudową).

  • Wszelkie modyfikacje geometryczne padu die lub bryły die (położenie, rozmiar itp.) spowodują aktualizację tego powiązania, utrzymując synchronizację wysokości padu die z powiązaną bryłą die.

  • Jeśli pod padem die znajduje się wiele nachodzących na siebie brył die, pad die zostanie powiązany z bryłą die z tego samego komponentu co pad die. Jeśli w tym samym komponencie znajduje się wiele brył die (lub pad die nakłada się na wiele niepowiązanych brył die), pad die zostanie powiązany z bryłą die o największej wysokości.

  • Zwróć uwagę, że jeśli pad die był powiązany z bryłą 3D na warstwach innych niż warstwa Die w Altium Designer 25.1 lub wcześniejszej wersji, to powiązanie nie będzie obsługiwane po otwarciu dokumentu w nowszej wersji. Aby powiązać pad die z bryłą 3D, dla tej bryły należy wybrać prawidłową warstwę Die.

  •  
     
     
     
     

    Możliwość umieszczania padów die na ogólnych bryłach 3D jest w fazie Open Beta i jest dostępna, gdy opcja PCB.Wirebonding.3DImprovements jest włączona w oknie dialogowym Advanced Settings dialog.

Umieść zwykłe obiekty typu pad na warstwie miedzi (np. Top Layer). Po podłączeniu do nich drutów połączeniowych pady te będą traktowane jako pady bond finger.

W tym przykładzie pady umieszczone na Top Layer wokół die będą pełnić rolę padów bond finger.
W tym przykładzie pady umieszczone na Top Layer wokół die będą pełnić rolę padów bond finger.

  • Aby uniknąć naruszeń duplikacji oznaczeń padów dla footprintu komponentu, oznaczenia przypisane do padów bond finger muszą się różnić od oznaczeń przypisanych do padów die. Na przykład, jeśli pady die mają oznaczenia 1, 2, 3 itd., to odpowiadającym im padom bond finger nadaj oznaczenia 1BF, 2BF, 3BF itd.

  • Podczas tworzenia komponentu z footprintem zawierającym wire bonding zaleca się, aby odpowiadający mu pin symbolu schematowego komponentu był zmapowany zarówno do padu die, jak i padu bond finger footprintu PCB (). Aby dowiedzieć się więcej o mapowaniu pinów, przejdź do strony Single Component Editing.

Druty połączeniowe są umieszczane na warstwie dedykowanej Wire Bonding pary warstw komponentu, którą również można dodać za pomocą panelu View Configurations.

Użyj polecenia Place » Bond Wire lub ikony  na Active Bar, aby umieścić drut połączeniowy. Po wybraniu polecenia kliknij kolejno dwa punkty, które chcesz połączyć drutem połączeniowym (np. punkt środkowy padu die i punkt środkowy padu finger). W 2D zostanie pokazana linia prosta, będąca rzutem drutu połączeniowego na płaszczyznę XY. W 3D drut połączeniowy jest renderowany na podstawie położenia punktów początkowego i końcowego oraz innych właściwości.

W 2D umieszczony drut połączeniowy jest pokazany jako linia prosta. Pokazano tu drut połączeniowy łączący pad die i pad finger.

Ten sam drut połączeniowy pokazany w 3D.

 

Użyj pól w obszarze Profile panelu Properties, aby określić żądane wartości Loop Height i Diameter drutu połączeniowego, jego początkowego Angle (α) i końcowego Angle (β), a także Type określającego kształt w punkcie początkowym drutu połączeniowego (Ball - Wedge lub Wedge - Wedge).

 
  • W obszarze Properties panelu Properties dla wybranego drutu połączeniowego dostępna jest długość drutu w 2D (tj. długość ścieżki reprezentującej drut w 2D), a także wartość tylko do odczytu jego długości w 3D.

  • Masz również możliwość włączenia i określenia Override Color dla drutu połączeniowego. Ułatwia to rozróżnianie różnych „poziomów” drutów połączeniowych powiązanych z różnymi cyklami maszyny do wire bonding podczas generowania diagramu montażowego wire bonding (dowiedz się więcej).

  • Zwróć uwagę, że gdy Angle (α) jest ustawione na 90, wartość Angle (β) jest definiowana automatycznie i nie można jej zmienić.

 
 
 
 
 

Możliwość definiowania Angle (α), Angle (β) i Override Color dla drutu połączeniowego jest w fazie Open Beta i jest dostępna, gdy opcja PCB.Wirebonding.3DImprovements jest włączona w oknie dialogowym Advanced Settings dialog.

Jeśli pady bond finger muszą być zorientowane tak, aby dłuższy bok padu był równoległy do podłączonego drutu połączeniowego, możesz zaznaczyć druty połączeniowe i połączone z nimi pady bond finger, kliknąć prawym przyciskiem myszy zaznaczenie, a następnie wybrać polecenie Pad Actions » Align Bond Finger with Bond Wire z menu kontekstowego.

 

Poniżej pokazano przykład kompletnego footprintu zawierającego wire bonding.

Umieszczanie drutów połączeniowych na PCB

Przy korzystaniu z podejścia Chip-on-Board możesz także ręcznie umieszczać druty połączeniowe (w taki sam sposób jak opisano powyżej), aby połączyć pady die chipa z dowolną miedzią na płycie głównej. Drut połączeniowy dziedziczy sieć swojego źródłowego padu die. Z jednego padu die może wychodzić wiele drutów połączeniowych, i odwrotnie — wiele drutów połączeniowych może kończyć się na tym samym obszarze miedzi na płycie głównej.

Poniżej pokazano przykład PCB zawierającego wire bonding.

  • Druty połączeniowe i pady die są również wyświetlane podczas oglądania dokumentu panelized PCB w 3D (). Obsługiwane jest również generowanie raportu Wire Bonding Table Report z dokumentu panelized PCB.

  • Druty połączeniowe zdefiniowane jako część footprintu komponentu mogą być również przenoszone do narzędzia MCAD przy użyciu funkcjonalności MCAD CoDesigner. Zwróć uwagę, że druty połączeniowe dodane ręcznie na PCB nie są przenoszone.

     
     
     
     
     

    Ta funkcja jest w fazie Open Beta i jest dostępna, gdy opcja PCB.Wirebonding.3DImprovements jest włączona w oknie dialogowym Advanced Settings dialog.

Sterowanie widocznością drutów połączeniowych i padów die

 
 
 
 
 

Ta funkcja jest w fazie Open Beta i jest dostępna, gdy opcja PCB.Wirebonding.3DImprovements jest włączona w oknie dialogowym Advanced Settings dialog.

Podczas oglądania PCB lub footprintu w trybie 2D Layout Mode możesz sterować widocznością drutów połączeniowych za pomocą wpisu Bond Wire (i powiązanych kontrolek) w obszarze Object Visibility, na karcie View Options panelu View Configuration ().

Widoczność drutów połączeniowych w trybie 2D Layout Mode można skonfigurować przy użyciu nowego wpisu Bond Wire w panelu View Configuration.

Dla drutów połączeniowych można włączyć opcję Draft.

Dla drutów połączeniowych można dostosować opcję Transparency.

Przezroczystość drutów połączeniowych można również konfigurować osobno dla każdej warstwy za pomocą okna dialogowego Object Visibility

 

Podczas oglądania PCB lub footprintu w trybie 3D Layout Mode widoczność drutów połączeniowych i padów die jest kontrolowana jako część opcji Show 3D Bodies w obszarze General Settings, na karcie View Options panelu View Configuration.

W trybie 3D Layout Mode druty połączeniowe i pady die są wyświetlane, gdy opcja Show 3D Bodies w panelu View Configuration jest ustawiona na On

Gdy opcja Show 3D Bodies jest ustawiona na Off, druty połączeniowe i pady die są ukryte.

 

Sprawdzanie reguł projektowych dla wire bonding

Regułę projektową Wire Bonding (kategoria Routing) można zdefiniować w widoku All Rules narzędzia Constraint Manager po otwarciu z PCB oraz w oknie dialogowym PCB Rules and Constraints Editor (przy użyciu starszego podejścia do definiowania i zarządzania regułami projektowymi). Reguła ta umożliwia zdefiniowanie ograniczeń dotyczących dopuszczalnej odległości między sąsiednimi drutami połączeniowymi (Wire To Wire), Min Wire Length i Max Wire Length, oraz Bond Finger Margin, czyli odległości/odsunięcia między drutem połączeniowym a krawędzią padu bond finger, do którego jest on podłączony. Reguła projektowa Wire Bonding jest obsługiwana przez wsadowe sprawdzanie DRC.

Reguła Wire Bonding zdefiniowana w Constraint Manager
Reguła Wire Bonding zdefiniowana w Constraint Manager

Reguła Wire Bonding zdefiniowana w oknie dialogowym PCB Rules and Constraints Editor
Reguła Wire Bonding zdefiniowana w oknie dialogowym PCB Rules and Constraints Editor

Sprawdzanie reguł elektrycznych (Un-Routed Net i Short Circuit) również ma zastosowanie do Wire Bonding.

Przykład naruszenia reguły Wire Bonding (w 2D), gdzie dwa druty połączeniowe zostały umieszczone bliżej siebie, niż dopuszcza reguła

Przykład naruszenia reguły Wire Bonding (w 3D), gdzie dwa druty połączeniowe zostały umieszczone bliżej siebie, niż dopuszcza reguła

Przykład naruszenia reguły Un-Routed Net, gdy między padem die a ścieżką należącą do tej samej sieci nie ma drutu połączeniowego

Przykłady naruszeń reguły Short Circuit, gdy druty połączeniowe są podłączone do ścieżek różnych sieci

 

Obiekty drutów połączeniowych są również uwzględniane podczas sprawdzania Component Clearance, aby wykrywać naruszenia odstępu między drutami połączeniowymi a innymi obiektami (niebędącymi drutami połączeniowymi) w przestrzeni 3D.

Zwróć uwagę, że słowo kluczowe zapytania IsBondWire może być użyte w zakresie reguły projektowej Component Clearance do wskazywania drutów połączeniowych. Więcej informacji znajdziesz poniżej w sekcji Wire Bonding Query Keywords.

Przykład kolizji wykrytej między drutem połączeniowym a bryłą 3D.
Przykład kolizji wykrytej między drutem połączeniowym a bryłą 3D.

 
 
 
 
 

Uwzględnianie obiektów drutów połączeniowych w sprawdzaniu Component Clearance jest w fazie Open Beta i jest dostępne, gdy opcja PCB.Wirebonding.3DImprovements jest włączona w oknie dialogowym Advanced Settings dialog.

Słowa kluczowe zapytań dla wire bonding

Następujące słowa kluczowe języka zapytań są dostępne do użycia w logicznych wyrażeniach zapytań podczas tworzenia zakresów reguł projektowych (zarówno w Constraint Manager, jak i w oknie dialogowym PCB Rules and Constraints Editor ), a także podczas konstruowania wyrażeń zapytań używanych do filtrowania obiektów na PCB lub w bibliotece PCB:

  • IsBondFinger – zwraca prymityw pada SMD na warstwie miedzi, do którego podłączony jest bond wire.

  • IsBondWire – zwraca prymityw bond wire.

  • IsBondWireConnected – zwraca dowolny prymityw, do którego podłączony jest bond wire.

Wire bonding w dokumencie Draftsman

Draftsman obsługuje wire bonding zarówno w standardowym widoku montażowym płytki (dla głównego podejścia Chip-on-Board), widoku produkcyjnym płytki, jak i w widoku komponentu (w przypadku gdy „pakiet” wire bonding został w pełni zdefiniowany w footprincie).

  • Włącz warstwy dla die padów i bond wire na karcie Layers w panelu Properties wybranego widoku montażowego płytki lub widoku produkcyjnego płytki, aby pokazać te warstwy w widoku (oraz w pochodnych widokach detali płytki, jak pokazano poniżej).

     
  • Gdy wyświetlanie bond wire jest włączone dla widoku montażowego płytki lub widoku produkcyjnego płytki, możesz wybrać użycie koloru warstwy (zdefiniowanego na karcie Layer panelu Properties) albo koloru nadpisania (jeśli został określony dla bond wire po stronie PCB) za pomocą opcji Show Bond Wires na karcie General panelu Properties danego widoku.

     
  • Gdy komponent korzysta z wire bonding (tj. ma die pad(y) i podłączone do nich bond wire), w panelu Properties dla wybranego widoku komponentu umieszczonego dla tego komponentu dostępne są dodatkowe opcje Show Bond Wires i Die Pads. Użyj opcji Show Bond Wires , aby włączyć grafikę bond wire oraz wybrać użycie koloru warstwy (zdefiniowanego za pomocą skojarzonego przycisku koloru) albo koloru nadpisania (jeśli został określony dla bond wire po stronie PCB). Użyj opcji Die Pads, aby włączyć grafikę die padów i zdefiniować ich kolor.

 
 
 
 
 

Możliwość używania koloru warstwy lub koloru nadpisania dla bond wire w widokach montażowych płytek, widokach produkcyjnych płytek i widokach komponentów w Draftsman jest w Open Beta i jest dostępna, gdy opcja PCB.Wirebonding.3DImprovements jest włączona w oknie dialogowym Advanced Settings.

Dane wyjściowe wire bonding

Informacje o wire bonding są obsługiwane podczas generowania standardowych wydruków PCB. Konfigurując warstwy i oznaczniki do wydruku, można utworzyć diagram wire bonding.

Przykład wydruku PCB skonfigurowanego jako diagram wire bonding.
Przykład wydruku PCB skonfigurowanego jako diagram wire bonding.

Można również wygenerować raport Wire Bonding Table Report, który dostarcza informacji o połączeniach bond wire (w formacie CSV). Użyj wyjścia Wire Bonding Table Report z obszaru Assembly Outputs pliku Output Job, aby dodać nowe wyjście tego typu. Alternatywnie wybierz polecenie File » Assembly Outputs » Wire Bonding Table Report z menu głównego edytora PCB, aby wygenerować raport bezpośrednio z edytora.

Dodaj nowe wyjście Wire Bonding Table Report do pliku Outjob.
Dodaj nowe wyjście Wire Bonding Table Report do pliku Outjob.

Przykład wygenerowanego raportu Wire Bonding Table Report
Przykład wygenerowanego raportu Wire Bonding Table Report

Wpisy w raporcie tabeli wire bonding są sortowane następująco:

  1. Najpierw wymieniane są bond wire rozpoczynające się od prymitywów komponentów. Wpisy w tej grupie są sortowane alfabetycznie według oznaczeń komponentów, a następnie według oznaczeń padów.

  2. Następnie wymieniane są bond wire rozpoczynające się od wolnych prymitywów i kończące się na prymitywach komponentów. Wpisy w tej grupie są sortowane alfabetycznie według nazw i/lub oznaczeń prymitywów.

  3. Następnie wymieniane są bond wire rozpoczynające się i kończące na wolnych prymitywach. Wpisy w tej grupie są również sortowane alfabetycznie.

 
 
 
 
 

Obiekty bond wire są również uwzględniane podczas eksportu PCB do formatów STEP i Parasolid. Ta funkcja jest w Open Beta i jest dostępna, gdy opcja PCB.Wirebonding.3DImprovements jest włączona w oknie dialogowym Advanced Settings.

AI-LocalizedTłumaczenie SI
Jeśli znajdziesz błąd, zaznacz tekst/obraz i naciśnij Ctrl + Enter aby wysłać nam wiadomość.
Dostępność funkcji

Dostępne funkcje zależą od tego, z którego rozwiązania Altium korzystasz – Altium Develop, Altium Agile Teams, Altium Agile Enterprise lub Altium Designer (w ramach aktywnej subskrypcji terminowej).

Jeśli opisana funkcja nie jest widoczna w Twoim oprogramowaniu, skontaktuj się z działem sprzedaży Altium, aby dowiedzieć się więcej.

Starsza dokumentacja

Dokumentacja Altium Designer nie jest już wersjonowana. Jeśli potrzebujesz dostępu do dokumentacji dla starszych wersji Altium Designer, odwiedź sekcję Starsza dokumentacja na stronie Inne instalatory.

Content