Wire Bonding

Głównym celem wire bondingu jest zapewnienie niezawodnego połączenia elektrycznego o niskiej rezystancji między chipem półprzewodnikowym a jego obudową lub między różnymi chipami w module wieloukładowym. Proces ten polega na połączeniu cienkiego drutu, zwykle wykonanego ze złota, aluminium lub miedzi, od pola bondującego na chipie do odpowiadającego mu pola na podłożu obudowy lub innym chipie.

Wire bonding służy do przesyłania zasilania i sygnałów między podłożami i chipami. Jest to podstawowa technologia, w której połączenie elektryczne między powierzchniami kontaktowymi chipa (padami) a nośnikiem chipa lub podłożem jest realizowane poprzez mikrospawanie mikrodrutów. Jest ona powszechnie uznawana za najbardziej ekonomiczną i elastyczną technologię połączeń i jest stosowana do montażu większości obudów półprzewodnikowych.

Altium Designer obsługuje projektowanie płytek hybrydowych z wykorzystaniem technologii chip-on-board (CoB) z użyciem 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 przewodami ze standardowymi padami (lub dowolną miedzią) na płycie głównej przy użyciu Bond Wires. Po podłączeniu do standardowego pada pad ten przyjmuje charakterystykę pada Bond Finger.

Funkcjonalność 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 bondującymi — wszystko jako część footprintu komponentu.

Jeśli wymaga tego zamierzony sposób wykonania projektu, footprint może zawierać tylko pady die, tzn. pady bond finger i druty bondujące mogą nie być uwzględnione w footprintcie. Gdy footprint zostanie umieszczony na PCB, komponent może zostać połączony drutowo z innymi die, padami i/lub obszarami miedzi bezpośrednio na PCB.

Pady die i bryły 3D die 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.

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).

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

  • Po umieszczeniu na ogólnej bryle 3D pady die zostaną automatycznie umieszczone na wysokości bryły pod środkiem pada.

Pady die to obiekty typu pad umieszczane na warstwie typu Die.

Wyciągnięta bryła 3D o całkowitej wysokości 10 mil jest również umieszczona na warstwie typu Die i pełni tutaj rolę die. Pady die są umieszczone na tej bryle 3D.

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

Jako bryła die może być również użyta ogólna bryła 3D. W tym przykładzie użyto modelu w formacie Parasolid.

 
  • Powiązanie pada die z bryłą die pozwala padom die pozostawać na powierzchni właściwej bryły 3D, gdy w tej samej lokalizacji znajduje się wiele brył 3D (na przykład gdy PCB jest przykryte obudową).

  • Wszelkie zmiany geometryczne pada die lub bryły die (położenie, rozmiar itp.) zaktualizują to powiązanie, utrzymując wysokość pada die zsynchronizowaną z powiązaną bryłą die.

  • Jeśli pod padem die znajduje się wiele nakładających się 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 wolnych 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 z nią pad die, dla bryły 3D trzeba wybrać właściwą 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 standardowe obiekty typu pad na warstwie miedzianej (np. Top Layer). Po podłączeniu do nich drutów bondujących pady te będą traktowane jako pady bond finger.

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

  • Aby uniknąć naruszeń zduplikowanych oznaczeń padów w footprintcie komponentu, oznaczenia przypisane do padów bond finger muszą różnić się od oznaczeń przypisanych do padów die. Na przykład jeśli pady die są oznaczone jako 1, 2, 3 itd., odpowiadające im pady bond finger oznacz jako 1BF, 2BF, 3BF itd.

  • Podczas tworzenia komponentu z footprintem wykorzystującym wire bonding zaleca się, aby odpowiadający pin symbolu schematowego komponentu był mapowany zarówno na pad die, jak i na pad bond finger footprintu PCB (). Aby dowiedzieć się więcej o mapowaniu pinów, zobacz stronę Single Component Editing.

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

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

W 2D umieszczony drut bondujący jest pokazany jako linia prosta. Tutaj pokazano drut bondujący łączący pad die i pad finger.

Ten sam drut bondujący pokazany w 3D.

 

Użyj pól w obszarze Profile panelu Properties, aby określić żądane wartości Loop Height i Diameter drutu bondującego, jego początkowego Angle (α) i końcowego Angle (β), a także Type określającego kształt w punkcie początkowym drutu bondującego (Ball - Wedge lub Wedge - 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 wartość tylko do odczytu jego długości w 3D.

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

  • Zwróć uwagę, że gdy Angle (α) jest ustawione na 90, wartość Angle (β) jest definiowana automatycznie i nie może zostać zmieniona.

Możliwość definiowania Angle (α), Angle (β) i Override Color dla drutu bondującego 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 ustawione tak, aby dłuższy bok pada był równoległy do podłączonego drutu bondującego, możesz zaznaczyć druty bondujące i połączone z nimi pady bond finger, kliknąć zaznaczenie prawym przyciskiem myszy, a następnie wybrać polecenie Pad Actions » Align Bond Finger with Bond Wire z menu kontekstowego.

 

Poniżej pokazano przykład kompletnego footprintu wykorzystującego wire bonding.

Umieszczanie drutów bondujących na PCB

W przypadku stosowania podejścia Chip-on-Board możesz także ręcznie umieszczać druty bondujące (w taki sam sposób jak opisano powyżej), aby połączyć pady die chipa z dowolną miedzią na płycie głównej. Drut bondujący dziedziczy sieć z źródłowego pada die. Z jednego pada die może wychodzić wiele drutów bondujących i odwrotnie — wiele drutów bondujących może kończyć się na tej samej miedzi na płycie głównej.

Poniżej pokazano przykład PCB wykorzystującego wire bonding.

  • Druty połączeniowe i pola matrycy są również wyświetlane podczas przeglądania dokumentu panelizowanej płytki PCB w 3D (). Obsługiwane jest także generowanie raportu Wire Bonding Table Report z dokumentu panelizowanej płytki PCB.

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

    Ta funkcja jest w fazie Open Beta i jest dostępna po włączeniu opcji PCB.Wirebonding.3DImprovements w oknie dialogowym Advanced Settings dialog.

Sterowanie widocznością drutów połączeniowych i pól matrycy

Ta funkcja jest w fazie Open Beta i jest dostępna po włączeniu opcji PCB.Wirebonding.3DImprovements w oknie dialogowym Advanced Settings dialog.

Podczas wyświetlania PCB lub footprintu w trybie 2D Layout Mode można sterować widocznością drutów połączeniowych za pomocą wpisu Bond Wire  (oraz 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 przy użyciu okna dialogowego Object Visibility

 

Podczas wyświetlania PCB lub footprintu w trybie 3D Layout Mode widoczność drutów połączeniowych i pól matrycy jest sterowana w ramach opcji Show 3D Bodies  w obszarze General Settings , na karcie View Options  panelu View Configuration .

W trybie 3D Layout druty połączeniowe i pola matrycy 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 pola matrycy są ukryte.

 

Sprawdzanie reguł projektowych dla Wire Bonding

Regułę projektową Wire Bonding (kategoria Routing) można zdefiniować w widoku All Rules menedżera Constraint Manager po otwarciu z poziomu 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 dla 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 pola bond finger, 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 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

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

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

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

Przykład naruszenia reguły Un-Routed Net, w którym między polem matrycy a ścieżką tej samej sieci nie ma drutu połączeniowego

Przykłady naruszeń reguły Short Circuit, w których 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.

Należy pamiętać, że słowo kluczowe zapytania IsBondWire może być użyte w zakresie reguły projektowej Component Clearance do wskazania drutów połączeniowych. Więcej informacji znajduje się poniżej w sekcji Wire Bonding Query Keywords.

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

Uwzględnianie obiektów drutów połączeniowych w sprawdzaniu Component Clearance jest w fazie Open Beta i jest dostępne po włączeniu opcji PCB.Wirebonding.3DImprovements w oknie dialogowym Advanced Settings dialog.

Słowa kluczowe zapytań 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 tworzenia wyrażeń zapytań używanych do filtrowania obiektów na PCB lub w bibliotece PCB:

  • IsBondFinger – zwraca prymityw pola SMD na warstwie miedzianej, do którego podłączony jest drut połączeniowy.

  • IsBondWire – zwraca prymityw drutu połączeniowego.

  • IsBondWireConnected – zwraca dowolny prymityw, do którego podłączony jest drut połączeniowy.

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 (gdy „obudowa” wire bonding została w pełni zdefiniowana w footprintcie).

  • Włącz warstwy dla pól matrycy i drutów połączeniowych na karcie Layers panelu Properties dla wybranego widoku montażowego płytki lub widoku produkcyjnego płytki, aby pokazać te warstwy w widoku (oraz w pochodnych widokach szczegółowych płytki, jak pokazano poniżej).

     
  • Gdy wyświetlanie drutów połączeniowych jest włączone dla widoku montażowego płytki lub widoku produkcyjnego płytki, można wybrać użycie koloru warstwy (zdefiniowanego na karcie Layer panelu Properties) albo koloru nadpisania (jeśli został określony dla drutów połączeniowych po stronie PCB) przy użyciu opcji Show Bond Wires na karcie General panelu Properties danego widoku.

     
  • Gdy komponent zawiera wire bonding (tj. ma pola matrycy i podłączone do nich druty połączeniowe), 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 drutów połączeniowych i wybrać użycie koloru warstwy (zdefiniowanego przy użyciu powiązanego przycisku koloru) albo koloru nadpisania (jeśli został określony dla drutów połączeniowych po stronie PCB). Użyj opcji Die Pads, aby włączyć grafikę pól matrycy i zdefiniować ich kolor.

Możliwość używania koloru warstwy lub koloru nadpisania dla drutów połączeniowych w widokach montażowych płytki, widokach produkcyjnych płytki i widokach komponentów w Draftsmanie jest w fazie Open Beta i jest dostępna po włączeniu opcji PCB.Wirebonding.3DImprovements w oknie dialogowym Advanced Settings dialog.

Dane wyjściowe Wire Bonding

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

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

Ponadto można wygenerować raport Wire Bonding Table Report, który dostarcza informacje dotyczące połączeń drutów połączeniowych (w formacie CSV). Użyj wyjścia Wire Bonding Table Report  z obszaru Assembly Outputs pliku Output Job file, 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 wire bonding table są sortowane w następujący sposób:

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

  2. Następnie wymieniane są druty połączeniowe 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 druty połączeniowe rozpoczynające się i kończące na wolnych prymitywach. Wpisy w tej grupie również są sortowane alfabetycznie.

Obiekty bond wire są również uwzględniane podczas eksportu PCB do formatów STEP i Parasolid. Ta funkcja jest dostępna w ramach Open Beta i można z niej korzystać po włączeniu opcji PCB.Wirebonding.3DImprovements 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 dla Ciebie funkcje zależą od tego, z którego rozwiązania Altium korzystasz – Altium Develop, edycji Altium Agile (Agile Teams lub Agile Enterprise) lub Altium Designer (z aktywną subskrypcją).

Jeśli nie widzisz omawianej funkcji w swoim 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