Wire Bonding

Created: октября 14, 2024 | Updated: апреля 08, 2026

Основная цель проволочного монтажа заключается в создании надежного электрического соединения с низким сопротивлением между полупроводниковым кристаллом и его корпусом либо между различными кристаллами в составе многокристального модуля. Этот процесс включает приварку тонкой проволоки, обычно из золота, алюминия или меди, от контактной площадки на кристалле к соответствующей площадке на подложке корпуса или на другом кристалле.

Проволочный монтаж передает питание и сигналы между подложками и кристаллами. Это базовая технология, при которой электрическое соединение между контактными поверхностями кристалла (площадками) и носителем кристалла или подложкой создается путем микросварки микропроводов. Обычно она считается наиболее экономичной и гибкой технологией межсоединений и используется при сборке большинства корпусов полупроводниковых приборов.

Altium Designer поддерживает проектирование гибридных плат с использованием технологии chip-on-board (CoB) и проволочного монтажа. Эта функция позволяет создавать компонент с определенными Die Pads и после размещения на схеме и синхронизации (через ECO) с PCB его можно соединить с обычными площадками (или любыми медными объектами) на основной плате с помощью Bond Wires. При подключении к обычной площадке эта площадка приобретает свойства площадки Bond Finger.

Функциональность Wire Bonding доступна, когда в диалоговом окне Advanced Settings dialog включен параметр PCB.Wirebonding.

Создание посадочного места компонента Chip-on-Board

Вы можете определить полный простой корпус с заданными площадками кристалла, площадками bond finger и соединительными проволоками — все это как часть посадочного места компонента.

Если это требуется по замыслу проекта, посадочное место может включать только площадки кристалла, то есть площадки bond finger и соединительные проволоки могут не входить в посадочное место. Когда такое посадочное место размещается на PCB, компонент можно соединить проволочным монтажом с другими кристаллами, площадками и/или медными областями непосредственно на PCB.

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

Подробнее о добавлении пар слоев компонента.

Площадки кристалла размещаются на обычном 3D-теле (форматы моделей STEP, SOLIDWORKS Part и Parasolid) или на выдавленном 3D-теле на слое Die (называемом Die Body).

При размещении на выдавленном 3D-теле площадки кристалла автоматически размещаются на Overall Height тела кристалла и привязываются к нему по высоте.
При размещении на обычном 3D-теле площадки кристалла автоматически размещаются на высоте тела под центром площадки.

Площадки кристалла представляют собой объекты pad, размещенные на слое типа Die.

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

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

В качестве тела кристалла также можно использовать обычное 3D-тело. В этом примере используется модель формата Parasolid.

Связывание площадки кристалла с 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 тела кристалла (положение, размер и т. д.) обновят связь, сохраняя синхронизацию высоты площадки кристалла с привязанным к ней телом кристалла.
Если под площадкой кристалла находится несколько перекрывающихся тел кристалла, площадка будет связана с телом кристалла из того же компонента, что и сама площадка. Если в одном компоненте несколько тел кристалла (или площадка кристалла перекрывает несколько свободных тел кристалла), площадка будет связана с телом кристалла с максимальной высотой.
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 этого 3D-тела необходимо выбрать правильный слой Die.
Возможность размещать площадки кристалла на обычных 3D-телах находится в стадии Open Beta и доступна, когда в диалоговом окне Advanced Settings dialog включен параметр PCB.Wirebonding.3DImprovements.

Разместите обычные объекты pad на медном слое (например, Top Layer). После подключения к ним соединительных проволок 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 для посадочного места компонента, обозначения, назначенные площадкам bond finger, должны отличаться от обозначений, назначенных площадкам кристалла. Например, если площадки кристалла обозначены как 1, 2, 3 и т. д., то соответствующие площадки bond finger обозначьте как 1BF, 2BF, 3BF и т. д.
При создании компонента с посадочным местом, поддерживающим проволочный монтаж, рекомендуется сопоставить соответствующий вывод условного графического обозначения компонента на схеме одновременно и с площадкой кристалла, и с площадкой bond finger в посадочном месте PCB (). Подробнее о сопоставлении выводов см. на странице Single Component Editing.

Соединительные проволоки 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 соединительную проволоку. После выбора команды последовательно щелкните две точки, которые нужно соединить проволокой (например, центральную точку площадки кристалла и центральную точку площадки finger). В 2D будет показана прямая линия, являющаяся проекцией соединительной проволоки на плоскость XY. В 3D соединительная проволока отображается на основе положения ее начальной и конечной точек и других свойств.

В 2D размещенная соединительная проволока отображается как прямая линия. Здесь показана соединительная проволока, соединяющая площадку кристалла и площадку finger.

Та же соединительная проволока, показанная в 3D.

Используйте поля в области Profile панели Properties, чтобы задать требуемые значения Loop Height и Diameter соединительной проволоки, ее начального Angle (α) и конечного Angle (β), а также параметра Type, определяющего форму в начальной точке соединительной проволоки (Ball - Wedge или Wedge - Wedge).

В области Properties панели Properties для выбранной соединительной проволоки доступны длина проволоки в 2D (то есть длина дорожки, представляющей проволоку в 2D), а также доступное только для чтения значение ее длины в 3D.
Также можно включить и задать для соединительной проволоки параметр Override Color. Это позволяет различать разные «уровни» соединительных проволок, связанные с различными циклами работы установки проволочного монтажа, при формировании сборочного чертежа проволочного монтажа (подробнее).
Обратите внимание, что когда Angle (α) установлено в 90, значение Angle (β) определяется автоматически и не может быть изменено.

Возможность задавать для соединительной проволоки Angle (α), Angle (β) и Override Color находится в стадии Open Beta и доступна, когда в диалоговом окне Advanced Settings dialog включен параметр PCB.Wirebonding.3DImprovements.

Если площадки bond finger необходимо ориентировать так, чтобы длинная сторона площадки была параллельна подключенной соединительной проволоке, можно выбрать соединительные проволоки и подключенные к ним площадки bond finger, щелкнуть правой кнопкой мыши по выделению и затем выбрать команду Pad Actions » Align Bond Finger with Bond Wire в контекстном меню.

Ниже показан пример полного посадочного места с поддержкой проволочного монтажа.

Размещение соединительных проволок на PCB

При использовании подхода Chip-on-Board вы также можете вручную размещать соединительные проволоки (так же, как описано выше) для соединения площадок кристалла с любыми медными объектами на основной плате. Соединительная проволока наследует цепь от своей исходной площадки кристалла. Несколько соединительных проволок могут выходить из одной и той же площадки кристалла, и, наоборот, несколько соединительных проволок могут заканчиваться на одном и том же медном объекте на основной плате.

Ниже показан пример PCB с проволочным монтажом.

Соединительные проволоки и контактные площадки кристалла также отображаются при просмотре документа панелизированной печатной платы в 3D (). Также поддерживается формирование отчета Wire Bonding Table Report из документа панелизированной печатной платы.
Соединительные проволоки, определенные как часть посадочного места компонента, также могут передаваться в инструмент MCAD при использовании функциональности MCAD CoDesigner. Обратите внимание, что соединительные проволоки, добавленные на PCB вручную, не передаются.

Эта функция находится в стадии Open Beta и доступна, когда в диалоговом окне Advanced Settings dialog включен параметр PCB.Wirebonding.3DImprovements.

Проверки правил проектирования для Wire Bonding

Правило проектирования Wire Bonding (категория Routing) может быть задано в представлении All RulesConstraint Manager, если доступ к нему осуществляется из PCB, а также в диалоговом окне PCB Rules and Constraints Editor (при использовании старого подхода к определению правил проектирования и управлению ими). Это правило позволяет задавать ограничения на допустимое расстояние между соседними соединительными проволоками (Wire To Wire), Min Wire Length и Max Wire Length, а также Bond Finger Margin, то есть расстояние/отступ между соединительной проволокой и краем контактной площадки bond finger, к которой она подключена. Правило проектирования Wire Bonding поддерживается пакетной проверкой DRC.

Правило Wire Bonding, заданное в Constraint Manager

Правило Wire Bonding, заданное в диалоговом окне PCB Rules and Constraints Editor

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

Пример нарушения правила Wire Bonding (в 2D), при котором две соединительные проволоки расположены на расстоянии меньше допустимого по правилу

Пример нарушения правила Wire Bonding (в 3D), при котором две соединительные проволоки расположены на расстоянии меньше допустимого по правилу

Пример нарушения правила Un-Routed Net, при котором отсутствует соединительная проволока между контактной площадкой кристалла и дорожкой той же цепи

Примеры нарушений правила Short Circuit, при которых соединительные проволоки подключены к дорожкам разных цепей

Объекты соединительных проволок также включаются в проверку Component Clearance, чтобы выявлять нарушения зазоров между соединительными проволоками и другими (не являющимися соединительными проволоками) объектами в 3D-пространстве.

Обратите внимание, что ключевое слово запроса IsBondWire можно использовать в области действия правила проектирования Component Clearance для выбора соединительных проволок. Подробнее см. в разделе Wire Bonding Query Keywords ниже.

Пример обнаруженного столкновения между соединительной проволокой и 3D-телом.

Включение объектов соединительных проволок в проверку Component Clearance находится в стадии Open Beta и доступно, когда в диалоговом окне Advanced Settings dialog включен параметр PCB.Wirebonding.3DImprovements.

Ключевые слова запросов для 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 диалоговом окне PCB Rules and Constraints Editor ), а также при построении выражений запросов для фильтрации объектов в PCB или библиотеке PCB:

IsBondFinger – возвращает примитив контактной площадки SMD на медном слое, к которому подключена соединительная проволока.
IsBondWire – возвращает примитив соединительной проволоки.
IsBondWireConnected – возвращает любой примитив, к которому подключена соединительная проволока.

Wire Bonding в документе Draftsman

Draftsman поддерживает wire bonding как в обычном представлении сборки платы (для основного подхода Chip-on-Board), так и в представлении изготовления платы, а также в представлении компонента (в случаях, когда «корпус» wire bonding полностью определен внутри посадочного места).

Включите слои для контактных площадок кристалла и соединительных проволок на вкладке Layers диалоговой панели Properties выбранного представления сборки платы или представления изготовления платы, чтобы показать эти слои в представлении (и производных представлениях деталей платы, как показано ниже).
Когда для представления сборки платы или представления изготовления платы включено отображение соединительных проволок, можно выбрать использование цвета слоя (заданного на вкладке Layer панели Properties) или переопределенного цвета (если он задан для соединительных проволок на стороне PCB) с помощью параметра Show Bond Wires на вкладке General панели Properties этого представления.
Если компонент использует wire bonding (то есть имеет контактную(ые) площадку(и) кристалла и подключенные к ним соединительные проволоки), в панели Properties для выбранного представления компонента, размещенного для этого компонента, становятся доступны дополнительные параметры Show Bond Wires и Die Pads. Используйте параметр Show Bond Wires, чтобы включить графику соединительных проволок и выбрать использование цвета слоя (задается соответствующей кнопкой цвета) или переопределенного цвета (если он задан для соединительных проволок на стороне PCB). Используйте параметр Die Pads, чтобы включить графику контактных площадок кристалла и задать их цвет.

Возможность использовать цвет слоя или переопределенный цвет для соединительных проволок в представлениях сборки платы, представлениях изготовления платы и представлениях компонента в Draftsman находится в стадии Open Beta и доступна, когда в диалоговом окне Advanced Settings dialog включен параметр PCB.Wirebonding.3DImprovements.

Выходные данные Wire Bonding

Информация о wire bonding поддерживается при формировании обычных PCB Prints. Настроив печатаемые слои и позиционные обозначения, можно сформировать диаграмму wire bonding.

Пример печати PCB, настроенной как диаграмма wire bonding.

Кроме того, можно сформировать отчет Wire Bonding Table Report, содержащий информацию о соединениях соединительных проволок (в формате CSV). Используйте выходной элемент Wire Bonding Table Report из области Assembly Outputs файла Output Job file, чтобы добавить новый выходной элемент этого типа. Либо выберите команду File » Assembly Outputs » Wire Bonding Table Report в главном меню редактора PCB, чтобы сформировать отчет непосредственно из редактора.

Добавление нового выходного элемента Wire Bonding Table Report в файл Outjob.

Пример сформированного отчета Wire Bonding Table Report

Записи в отчете wire bonding table сортируются следующим образом:

Сначала перечисляются соединительные проволоки, начинающиеся от примитивов компонентов. Записи внутри этой группы сортируются по алфавиту по позиционным обозначениям компонентов, а затем по обозначениям контактных площадок.
Затем перечисляются соединительные проволоки, начинающиеся от свободных примитивов и заканчивающиеся на примитивах компонентов. Записи внутри этой группы сортируются по алфавиту по именам и/или обозначениям примитивов.
Затем перечисляются соединительные проволоки, начинающиеся и заканчивающиеся на свободных примитивах. Записи внутри этой группы также сортируются по алфавиту.

Объекты соединительных проволок также включаются при экспорте PCB в форматы STEP и Parasolid. Эта функция находится в стадии Open Beta и доступна, когда в диалоговом окне Advanced Settings dialog включен параметр PCB.Wirebonding.3DImprovements.

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.