Wire Bonding

Created: Październik 14, 2024 | Updated: Styczeń 09, 2026

Głównym celem bondingu drutowego (wire bonding) jest ustanowienie pewnego, niskorezystancyjnego połączenia elektrycznego między układem półprzewodnikowym a jego obudową lub między różnymi układami w module wieloukładowym. Proces ten polega na przyspawaniu cienkiego drutu, zwykle wykonanego ze złota, aluminium lub miedzi, od pola bondingu (bond pad) na chipie do odpowiadającego mu pola na podłożu obudowy lub na innym chipie.

Wire bonding przenosi zasilanie i sygnały między podłożami a chipami. Jest to podstawowa technologia, w której połączenie elektryczne między powierzchniami kontaktowymi chipa (padami) a nośnikiem chipa lub podłożem jest realizowane poprzez mikrozgrzewanie mikrodrutów. Zwykle uznaje się ją za najbardziej opłacalną i elastyczną technologię połączeń i stosuje się ją do montażu większości obudów półprzewodnikowych.

Altium Designer obsługuje projektowanie płytek hybrydowych z technologią chip-on-board (CoB) z wykorzystaniem Wire Bonding. Ta funkcja umożliwia utworzenie komponentu ze zdefiniowanymi Die Pads i po umieszczeniu go na schemacie oraz zsynchronizowaniu (przez ECO) z PCB, można go połączyć drutami ze standardowymi padami (lub dowolną miedzią) na płycie głównej za pomocą Bond Wires. Po podłączeniu do standardowego pada, ten pad przyjmuje charakterystykę pada Bond Finger.

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

Tworzenie footprintu komponentu Chip-on-Board

Możesz zdefiniować kompletną, prostą obudowę ze zdefiniowanymi padami układu (die pads), padami palców bondingu (bond finger pads) oraz drutami bondingowymi — wszystko jako część footprintu komponentu.

Jeśli jest to wymagane przez założenia projektu, footprint może zawierać wyłącznie die pads, tzn. bond finger pads i druty bondingowe mogą nie być uwzględnione w footprincie. Po umieszczeniu footprintu na PCB komponent może zostać połączony drutami z innymi układami (dies), padami i/lub obszarami miedzi bezpośrednio na PCB.

Die pads oraz bryły 3D układu (die 3D bodies) są umieszczane na warstwie dedykowanej pary warstw komponentu Die. Parę warstw komponentu tego typu można dodać za pomocą panelu View Configurations.

Dowiedz się więcej o dodawaniu par warstw komponentu.

Die pads są umieszczane na wyciągniętej (extruded) bryle 3D na warstwie Die (określanej jako Die Body). Die pad zostanie automatycznie umieszczony na Overall Height bryły die i zostanie z nią powiązany wysokością.

Die pads to obiekty typu pad umieszczane na warstwie typu Die.

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

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

Powiązanie die pad z bryłą die pozwala die padom pozostawać na powierzchni właściwej bryły 3D, gdy w tym samym miejscu znajduje się wiele brył 3D (na przykład gdy PCB jest przykryta obudową).
Wszelkie modyfikacje geometryczne die pada lub bryły die (położenie, rozmiar itp.) zaktualizują powiązanie, utrzymując wysokość die pada zsynchronizowaną z powiązaną bryłą die.
Jeśli pod die padem znajduje się wiele nakładających się brył die, die pad zostanie powiązany z bryłą die z tego samego komponentu co die pad. Jeśli w tym samym komponencie znajduje się wiele brył die (lub die pad nakłada się na wiele wolnych brył die), die pad zostanie powiązany z bryłą die o największej wysokości.
Zwróć uwagę, że jeśli die pad 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 die pad z bryłą 3D, należy wybrać dla tej bryły właściwą warstwę Die.

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

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

Aby uniknąć naruszeń reguły duplicate pad designators violations dla footprintu komponentu, oznaczenia (designators) przypisane do bond finger pads muszą różnić się od oznaczeń przypisanych do die pads. Na przykład, jeśli die pads mają oznaczenia 1, 2, 3 itd., to odpowiadające im bond finger pads oznacz jako 1BF, 2BF, 3BF itd.
Podczas tworzenia komponentu z footprintem wykorzystującym wire bonding zaleca się, aby odpowiadający mu pin symbolu schematowego komponentu był zmapowany zarówno do die pada, jak i do bond finger pada footprintu PCB (). Aby dowiedzieć się więcej o mapowaniu pinów, zapoznaj się ze stroną Single Component Editing.

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

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

W 2D umieszczony drut bondujący jest wyświetlany jako linia prosta. Pokazano tu drut bondujący łączący pad układu (die pad) i pad palcowy (finger pad).

Ten sam drut bondujący pokazany w 3D.

Użyj pól w obszarze Profile panelu Properties, aby określić żądane wartości Loop Height i Diameter drutu bondującego, a także Die Bond Type definiującego kształt w punkcie początkowym drutu (Ball lub Wedge).

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

Jeśli pady palcowe (bond finger pads) muszą być zorientowane tak, aby dłuższy bok pada był równoległy do podłączonego drutu bondującego, możesz zaznaczyć druty bondujące oraz połączone z nimi pady palcowe, 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 wykorzystującego bondowanie drutem.

Umieszczanie połączeń drutowych (Wire Bonds) na PCB

Przy podejściu Chip-on-Board możesz również umieszczać druty bondujące ręcznie (w taki sam sposób jak opisano powyżej), aby połączyć pady układu (die pads) chipa z dowolną miedzią na płycie głównej. Drut bondujący odziedziczy net ze źródłowego pada układu. Z tego samego pada układu może wychodzić wiele drutów bondujących i odwrotnie – wiele drutów bondujących może kończyć się na tej samej miedzi na płycie głównej.

Poniżej pokazano przykład PCB wykorzystującej bondowanie drutem.

Druty bondujące i pady układu są również wyświetlane podczas przeglądania dokumentu panelized PCB w 3D (). Obsługiwane jest także generowanie raportu Wire Bonding Table Report z dokumentu panelized PCB.

Kontrole reguł projektowych (DRC) dla bondowania drutem

Regułę projektową Wire Bonding (kategoria Routing) można zdefiniować w widoku All Rules w Constraint Manager po uruchomieniu z PCB oraz w oknie dialogowym PCB Rules and Constraints Editor (przy użyciu starszego podejścia do definiowania i zarządzania regułami projektowymi). Reguła umożliwia zdefiniowanie ograniczeń dla dopuszczalnej odległości między sąsiednimi drutami bondującymi (Wire To Wire), Min Wire Length i Max Wire Length, oraz Bond Finger Margin, czyli odległości/odsunięcia między drutem bondującym a krawędzią pada palcowego, do którego jest on podłączony. Reguła projektowa Wire Bonding jest obsługiwana przez wsadowy DRC.

Reguła Wire Bonding zdefiniowana w Constraint Manager

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

Kontrole reguł elektrycznych (Un-Routed Net i Short Circuit) również mają zastosowanie do bondowania drutem.

Przykład naruszenia reguły Wire Bonding (w 2D), gdzie dwa druty bondujące umieszczono w odległości mniejszej niż dopuszczona przez regułę

Przykład naruszenia reguły Wire Bonding (w 3D), gdzie dwa druty bondujące umieszczono w odległości mniejszej niż dopuszczona przez regułę

Przykład naruszenia reguły Un-Routed Net, gdy nie ma drutu bondującego między padem układu a ścieżką tej samej sieci (netu)

Przykłady naruszeń reguły Short Circuit, gdy druty bondujące są podłączone do ścieżek różnych sieci (netów)

Słowa kluczowe zapytań dla bondowania drutem

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 do filtrowania obiektów w PCB lub bibliotece PCB:

IsBondFinger – zwraca prymityw pada SMD na warstwie miedzi, do którego podłączony jest drut bondujący.
IsBondWire – zwraca prymityw drutu bondującego.
IsBondWireConnected – zwraca dowolny prymityw, do którego podłączony jest drut bondujący.

Bondowanie drutem w dokumencie Draftsman

Draftsman obsługuje bondowanie drutem zarówno w standardowym widoku montażu płytki (dla głównego podejścia Chip-on-Board), jak i w widoku komponentu (gdy „pakiet” bondowania drutem został w pełni zdefiniowany w obrębie footprintu).

Włącz warstwy dla padów układu (die pads) i przewodów bondujących (bond wires) na karcie Layers w panelu Properties dla wybranego widoku złożenia płytki (board assembly view), aby wyświetlić te warstwy w tym widoku (oraz w pochodnych widokach szczegółów płytki, jak pokazano poniżej).
Gdy komponent wykorzystuje wire bonding (tj. ma pad(y) układu i podłączone do nich przewody bondujące), w obszarze Properties panelu Properties dla wybranego widoku komponentu umieszczonego dla tego komponentu dostępne są dodatkowe opcje Bond Wires i Die Pads. Użyj tych opcji, aby włączyć odpowiednio grafikę rzutów przewodów bondujących oraz padów układu.

Wyjścia (Outputs) dla wire bonding

Informacje o wire bonding są obsługiwane podczas generowania standardowych PCB Prints. Konfigurując warstwy i oznaczenia (designators) do wydruku, możesz utworzyć diagram wire bonding.

Przykład wydruku PCB skonfigurowanego jako diagram wire bonding.

Można również wygenerować raport Wire Bonding Table Report, który dostarcza informacji dotyczących połączeń przewodów bondujących (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.

Przykład wygenerowanego raportu Wire Bonding Table Report

Wpisy w raporcie tabeli wire bonding są sortowane następująco:

Najpierw wymieniane są przewody bondujące, które zaczynają się od prymitywów komponentu. Wpisy w tej grupie są sortowane alfabetycznie według oznaczeń komponentów, a następnie według oznaczeń padów.
Następnie wymieniane są przewody bondujące, które zaczynają się od prymitywów swobodnych (free primitives) i kończą na prymitywach komponentu. Wpisy w tej grupie są sortowane alfabetycznie według nazw prymitywów i/lub oznaczeń.
Następnie wymieniane są przewody bondujące, które zaczynają się i kończą na prymitywach swobodnych. Wpisy w tej grupie również są sortowane alfabetycznie.

Wersja do wydruku

Tłumaczenie SI

Jeśli znajdziesz błąd, zaznacz tekst/obraz i naciśnij Ctrl + Enter aby wysłać nam wiadomość.

Feature Availability

The features available to you depend on which Altium solution you have – Altium Develop, an edition of Altium Agile (Agile Teams or Agile Enterprise), or Altium Designer (on active term).

If you don’t see a discussed feature in your software, contact Altium Sales to find out more.

Legacy Documentation

Altium Designer documentation is no longer versioned. If you need to access documentation for older versions of Altium Designer, visit the Legacy Documentation section of the Other Installers page.