Wire Bonding

Created: октября 14, 2024 | Updated: января 09, 2026

Основная цель проволочной разварки (wire bonding) — обеспечить надежное и низкоомное электрическое соединение между полупроводниковым кристаллом и его корпусом либо между различными кристаллами в составе многокристального модуля. Процесс заключается в приварке тонкой проволоки, обычно из золота, алюминия или меди, от контактной площадки (bond pad) на кристалле к соответствующей площадке на подложке корпуса или на другом кристалле.

Проволочная разварка передает питание и сигналы между подложками и кристаллами. Это базовая технология, при которой электрическое соединение между контактными поверхностями кристалла (площадками) и держателем кристалла или подложкой создается микросваркой микропроволок. В целом она считается наиболее экономичной и гибкой технологией межсоединений и используется при сборке большинства полупроводниковых корпусов.

Altium Designer поддерживает проектирование гибридных плат с технологией chip-on-board (CoB) с использованием Wire Bonding. Эта функция позволяет создать компонент с определенными Die Pads и после размещения на схеме и синхронизации (через ECO) с PCB может быть соединен проволокой с обычными площадками (или любым медным участком) на основной плате с использованием Bond Wires. При подключении к обычной площадке эта площадка приобретает свойства площадки Bond Finger.

Функциональность Wire Bonding доступна, когда включена опция PCB.Wirebonding в диалоге Advanced Settings dialog.

Создание посадочного места компонента Chip-on-Board

Вы можете определить полный простой корпус с заданными площадками кристалла (die pads), площадками «пальцев» (bond finger pads) и бонд-проводами (bond wires) — все это как часть посадочного места компонента.

При необходимости, исходя из замысла проекта, посадочное место может включать только площадки кристалла, т. е. площадки bond finger и бонд-провода могут не включаться в посадочное место. Когда посадочное место размещено на PCB, компонент можно соединять проволокой с другими кристаллами, площадками и/или медными областями непосредственно на PCB.

Площадки кристалла и 3D-тела кристалла размещаются на слое выделенной пары слоев компонента Die. Пару слоев компонента такого типа можно добавить с помощью панели View Configurations.

Подробнее о добавлении пар слоев компонента.

Площадки кристалла размещаются на выдавленном 3D-теле на слое Die (называемом Die Body). Площадка кристалла будет автоматически размещена на Overall Height 3D-тела кристалла и будет привязана к нему по высоте.

Площадки кристалла — это объекты Pad, размещенные на слое типа Die.

Выдавленное 3D-тело общей высотой 10 mil также размещается на слое типа Die и выступает здесь в роли кристалла. Площадки кристалла размещаются на этом 3D-теле.

В 3D площадки кристалла отображаются на высоте 3D-тела, на котором эти площадки размещены.

Связывание площадки кристалла с 3D-телом кристалла позволяет площадкам кристалла оставаться на поверхности правильного 3D-тела, когда в одном и том же месте присутствует несколько 3D-тел (например, когда PCB закрыта корпусом).
Любые геометрические изменения площадки кристалла или 3D-тела кристалла (положение, размер и т. п.) обновят связь, сохраняя высоту площадки кристалла синхронизированной с привязанным 3D-телом кристалла.
Если под площадкой кристалла находится несколько перекрывающихся 3D-тел кристалла, площадка будет связана с 3D-телом кристалла из того же компонента, что и сама площадка. Если в одном компоненте несколько 3D-тел кристалла (или площадка кристалла перекрывает несколько свободных 3D-тел кристалла), площадка будет связана с 3D-телом кристалла максимальной высоты.
Обратите внимание: если площадка кристалла была связана с 3D-телом на слоях, отличных от слоя Die, в Altium Designer 25.1 или более ранней версии, такая привязка не будет поддерживаться при открытии документа в более поздней версии. Чтобы связать площадку кристалла с 3D-телом, для 3D-тела необходимо выбрать правильный слой Die.

Разместите обычные объекты Pad на медном слое (например, на Top Layer). После подключения к ним бонд-проводов эти площадки будут считаться площадками bond finger.

В этом примере площадки, размещенные на Top Layer вокруг кристалла, будут выступать в роли площадок bond finger.

Чтобы избежать нарушений duplicate pad designators violations для посадочного места компонента, обозначения (designators), назначенные площадкам bond finger, должны отличаться от обозначений, назначенных площадкам кристалла. Например, если площадки кристалла обозначены как 1, 2, 3 и т. д., обозначьте соответствующие площадки bond finger как 1BF, 2BF, 3BF и т. д.
При создании компонента с посадочным местом, в котором используется wire bonding, рекомендуется сопоставить соответствующий вывод (pin) условного обозначения компонента на схеме одновременно и площадке кристалла, и площадке bond finger на посадочном месте PCB (). Подробнее о сопоставлении выводов см. на странице Single Component Editing.

Бонд-провода размещаются на слое выделенной пары слоев компонента Wire Bonding, которую также можно добавить с помощью панели View Configurations.

Используйте команду Place » Bond Wire или значок на Active Bar, чтобы разместить бонд-провод. После выбора команды последовательно щелкните две точки, которые нужно соединить бонд-проводом (например, центральную точку площадки кристалла и центральную точку площадки bond finger). В 2D будет показана прямая линия — проекция бонд-провода на плоскость XY. В 3D бонд-провод отображается на основе положения его начальной и конечной точек и других свойств.

В 2D размещённая проволочная перемычка (bond wire) отображается как прямая линия. Здесь показана bond wire, соединяющая площадку кристалла (die pad) и площадку вывода (finger pad).

Та же bond wire, показанная в 3D.

Используйте поля в области Profile панели Properties, чтобы задать требуемые значения Loop Height и Diameter для bond wire, а также Die Bond Type , определяющий форму в начальной точке bond wire (Ball или Wedge).

В области Properties панели Properties для выбранной bond wire доступна длина провода в 2D (т. е. длина дорожки, представляющей провод в 2D), а также значение его длины в 3D, доступное только для чтения.

Если площадки bond finger необходимо ориентировать так, чтобы длинная сторона площадки была параллельна подключённой bond wire, можно выделить bond wire и подключённые к ним площадки bond finger, щёлкнуть правой кнопкой по выделению и затем выбрать команду Pad Actions » Align Bond Finger with Bond Wire в контекстном меню.

Ниже показан пример полного посадочного места (footprint), в котором используется wire bonding.

Размещение Wire Bonds на PCB

При использовании подхода Chip-on-Board вы также можете размещать bond wire вручную (так же, как описано выше), чтобы соединять die pad микросхемы с любыми медными объектами на основной плате. Bond wire наследует цепь (net) от исходной die pad. От одной die pad может отходить несколько bond wire и, наоборот, несколько bond wire могут оканчиваться на одном и том же медном объекте на основной плате.

Ниже показан пример PCB, в которой используется wire bonding.

Bond wire и die pad также отображаются при просмотре документа panelized PCB в 3D (). Также поддерживается формирование отчёта Wire Bonding Table Report из документа panelized PCB.

Проверки правил проектирования для Wire Bonding

Правило проектирования Wire Bonding (категория Routing) можно определить в представлении All Rules менеджера ограничений Constraint Manager при доступе из PCB, а также в диалоге PCB Rules and Constraints Editor (при использовании старого подхода к определению и управлению правилами проектирования). Правило позволяет задать ограничения на допустимое расстояние между соседними bond wire (Wire To Wire), Min Wire Length и Max Wire Length, а также Bond Finger Margin — расстояние/зазор между bond wire и краем площадки bond finger, к которой она подключена. Правило проектирования Wire Bonding поддерживается пакетной проверкой DRC.

Правило Wire Bonding, определённое в Constraint Manager

Правило Wire Bonding, определённое в диалоге PCB Rules and Constraints Editor

Проверки электрических правил (Un-Routed Net и Short Circuit) также применимы к Wire Bonding.

Пример нарушения правила Wire Bonding (в 2D), когда две bond wire размещены на расстоянии меньше, чем допускает правило

Пример нарушения правила Wire Bonding (в 3D), когда две bond wire размещены на расстоянии меньше, чем допускает правило

Пример нарушения правила Un-Routed Net, когда между die pad и дорожкой той же цепи отсутствует bond wire

Примеры нарушений правила Short Circuit, когда bond wire подключены к дорожкам разных цепей

Ключевые слова запросов Wire Bonding

Следующие ключевые слова языка запросов доступны для использования в логических выражениях запросов при создании областей действия правил проектирования (как в Constraint Manager, так и в диалоге PCB Rules and Constraints Editor ), а также при построении выражений запросов для фильтрации объектов в PCB или библиотеке PCB:

IsBondFinger – возвращает примитив SMD-площадки на медном слое, к которому подключена bond wire.
IsBondWire – возвращает примитив bond wire.
IsBondWireConnected – возвращает любой примитив, к которому подключена bond wire.

Wire Bonding в документе Draftsman

Draftsman поддерживает wire bonding как в обычном board assembly view (для основного подхода Chip-on-Board), так и в component view (когда «пакет» wire bonding полностью определён внутри footprint).

Включите слои для площадок кристалла (die pads) и бонд-проводов (bond wires) на вкладке Layers панели Properties выбранного вида сборки платы, чтобы отобразить эти слои в данном виде (и в производных видах деталей платы, как показано ниже).
Если компонент использует проволочную разварку (wire bonding) (т. е. имеет площадку(и) кристалла и подключенные к ним бонд-провода), в области Properties панели Properties для выбранного вида компонента, размещенного для этого компонента, становятся доступны дополнительные параметры Bond Wires и Die Pads. Используйте эти параметры, чтобы включить графику проекций бонд-проводов и площадок кристалла соответственно.

Выходные данные wire bonding

Информация wire bonding поддерживается при генерации обычных PCB Prints. Настроив слои и позиционные обозначения (designators), которые нужно печатать, можно сформировать диаграмму wire bonding.

Пример PCB print, настроенного как диаграмма wire bonding.

Также можно сформировать отчет Wire Bonding Table Report, содержащий информацию о соединениях бонд-проводов (в формате CSV). Используйте выход Wire Bonding Table Report из области Assembly Outputs файла Output Job file, чтобы добавить новый выход этого типа. Либо выберите команду File » Assembly Outputs » Wire Bonding Table Report в главных меню редактора PCB, чтобы сформировать отчет напрямую из редактора.

Добавление нового выхода Wire Bonding Table Report в файл Outjob.

Пример сформированного Wire Bonding Table Report

Записи в отчете wire bonding table сортируются следующим образом:

Сначала перечисляются бонд-провода, которые начинаются от примитивов компонента. Записи внутри этой группы сортируются по алфавиту по позиционным обозначениям компонентов, а затем по обозначениям площадок.
Затем перечисляются бонд-провода, которые начинаются от свободных примитивов и заканчиваются на примитивах компонента. Записи внутри этой группы сортируются по алфавиту по именам и/или обозначениям примитивов.
Затем перечисляются бонд-провода, которые начинаются и заканчиваются на свободных примитивах. Записи внутри этой группы также сортируются по алфавиту.

Версия для печати

Локализовано с помощью ИИ

Если вы обнаружили проблему, выделите текст/изображение и нажмитеCtrl + Enter, чтобы отправить нам свой отзыв.

Доступность функциональных возможностей

Набор доступных функциональных возможностей зависит от вашего решения Altium – Altium Develop, редакция Altium Agile (Agile Teams или Agile Enterprise) или Altium Designer (на активной подписке).

Если вы не видите в своем ПО функцию, описанную здесь, свяжитесь с отделом продаж Altium, чтобы узнать больше.

Устаревшая документация

Документация Altium Designer больше не разделена по версиям ПО. Если вам необходим доступ к документации по старым версиям Altium Designer, посетите раздел Устаревшая документация на странице Прочие установщики.