Wire Bonding in Altium Designer

Introduzione

La tecnologia di wire bonding si è notevolmente evoluta negli anni, così come i suoi casi d'uso e applicazioni. Man mano che i dispositivi diventano più compatti e potenti, i progettisti necessitano di strumenti precisi per gestire interconnessioni complesse, e Altium Designer ha risposto con capacità che semplificano il wire bonding per i design Chip-on-Board (COB), i die impilati in cavità e altre applicazioni ad alte prestazioni. Questo articolo esplora le funzionalità avanzate di wire bonding in Altium Designer e come esse garantiscono affidabilità.

Tecniche Avanzate di Wire Bonding in Altium Designer

Gli strumenti di wire bonding di Altium Designer offrono una gamma di nuove capacità, rendendo più semplice incorporare tecniche di bonding avanzate nei design PCB. Vediamo alcune delle caratteristiche più importanti:

• Wire Bonding per Die Impilati in Cavità: Gli utenti possono ora gestire facilmente gli interconnettori complessi richiesti per i die impilati all'interno di una struttura a cavità, nota anche come circuiti integrati 3D. Utilizzando la Modalità Avanzata Rigid & Flex nel Gestore dello Stack di Strati, è possibile disegnare e posizionare facilmente le strutture dei die e i pad dei die su diversi stackup per creare una struttura 3D. La capacità di Altium Designer di visualizzare i wire bond in vista 3D permette ai progettisti di assicurarsi che altezze, lunghezze, diametri e percorsi dei loop dei wire bond siano ottimizzati per i requisiti elettrici e meccanici del design. Queste visualizzazioni 3D sono cruciali nella gestione del passo fine e del numero elevato di pin tipici delle strutture di die impilati utilizzate in dispositivi di calcolo avanzato e dispositivi mobili.

Wire bonding di die impilati nella cavità (Circuito Integrato 3D)

• Wire Bonding da Die a Die: Lo strumento Wire Bonding di Altium Designer consente il wire bonding da die a die, una tecnica utilizzata per minimizzare l'induttanza parassita e l'interferenza del segnale. Più die possono essere connessi direttamente con wire bond senza richiedere pad intermedi o colate di rame, riducendo la lunghezza del loop e ottimizzando le prestazioni per applicazioni ad alta frequenza e ad alta potenza.

Wire bonding da die a die

• Collegamento a Filo del Die al Rame Versato: In molte applicazioni di elettronica di potenza e ad alta corrente, collegare direttamente il die a un versamento di rame è essenziale per una performance termica ed elettrica efficace. Lo strumento Wire Bonding di Altium Designer supporta ciò consentendo un collegamento a filo preciso tra il die e un'area di versamento di rame sul PCB. Questo metodo è particolarmente utile nei design ad alta potenza, come i moduli di gestione della potenza, dove le capacità di dissipazione del calore e di gestione della corrente sono critiche. Consentendo il collegamento di fili di bond direttamente a grandi versamenti di rame, i progettisti possono assicurare che la performance elettrica e termica sia ottimizzata, riducendo la necessità di interconnessioni e via aggiuntive.

Multipli collegamenti a filo su versamenti di rame

• Multipli Collegamenti a Filo per lo Stesso Pad del Die: Lo strumento Wire Bonding di Altium Designer supporta anche multipli collegamenti a filo dallo stesso pad del die per aumentare la capacità di trasporto della corrente e ridurre l'impedenza. Questa tecnica è particolarmente importante nell'elettronica di potenza e nelle applicazioni ad alte prestazioni, dove correnti maggiori fluiscono attraverso il die, rendendo necessari ulteriori collegamenti a filo per distribuire il carico elettrico. Multipli collegamenti a filo migliorano anche l'affidabilità meccanica riducendo lo stress su singoli collegamenti a filo, potenziando sia la performance termica che elettrica in ambienti ad alto stress.
• Allineamento e orientamento dei pad: Un corretto allineamento e orientamento dei pad sono cruciali per il successo del processo di wire bonding. Lo strumento Wire Bonding di Altium Designer può allineare in batch i pad delle dita con la direzione dei fili di collegamento, garantendo lunghezze minime dei loop di collegamento e riducendo il rischio di stress meccanico o disallineamento durante la produzione. Questa funzionalità aiuta a ottimizzare il posizionamento dei wire bond, migliorando sia le prestazioni elettriche che l'integrità del collegamento, specialmente in progetti complessi e con un alto numero di pin.

Allineamento dei pad delle dita con la direzione del wire bond

Easy, Powerful, Modern

The world’s most trusted PCB design system.

Learn More

Specifiche del Wire Bond e flessibilità di progettazione in Altium Designer

Lo strumento Wire Bonding di Altium Designer consente un alto grado di flessibilità nella configurazione delle specifiche di wire bonding per soddisfare esigenze di progettazione precise. Queste capacità aiutano a ottimizzare il collegamento sia in termini di prestazioni elettriche che di efficienza produttiva. Alcuni dei parametri regolabili chiave includono:

• Diametro del filo, Tipo di saldatura e Regolazioni dell'Altezza del Loop: Altium Designer consente ai progettisti di regolare finemente il diametro del filo, il tipo di saldatura e l'altezza del loop per ogni collegamento a filo. Che il design richieda fili più spessi per applicazioni di potenza o fili più fini per interconnessioni di segnale ad alta densità, questi parametri possono essere facilmente regolati all'interno dell'interfaccia del software. Questa flessibilità è cruciale per ottenere le prestazioni elettriche desiderate e la stabilità meccanica, specialmente in applicazioni come l'elettronica di potenza o i sensori di immagine ad alta risoluzione:

  • Diametro del Filo: I progettisti possono specificare il diametro del filo di saldatura in base alla capacità di trasporto della corrente e alle limitazioni di spazio.
  • Tipo di Saldatura: Sono supportati sia: la saldatura a cuneo che la saldatura a pallina, permettendo ai progettisti di scegliere il metodo di saldatura migliore a seconda dei requisiti di progettazione.
  • Altezza del Loop: Un controllo preciso sull'altezza del loop aiuta ad ottimizzare la stabilità meccanica del filo di saldatura minimizzando al contempo l'interferenza del segnale e l'induttanza parassita, che è critica per i design ad alta velocità.

Pannello delle proprietà dei collegamenti a filo

• Generazione di Rapporti di Output e Disegni Draftsman: Altium Designer può ora generare rapporti di output dettagliati e disegni Draftsman che includono tutti i dettagli del wire bonding. Questo include la documentazione delle connessioni di wire bond, i nomi dei die pad, le lunghezze dei fili di collegamento e i tipi di bonding. Questi rapporti possono essere formattati in CSV o inclusi come parte dei disegni di fabbricazione, garantendo una comunicazione chiara con i produttori e i fornitori di servizi di wire bonding. Lo strumento Draftsman all'interno di Altium Designer supporta anche elementi di wire bonding, come il posizionamento dei fili di collegamento e il layout del die, consentendo una documentazione completa dell'assemblaggio. Questi rapporti sono cruciali per garantire che le specifiche di wire bonding siano comunicate e rispettate accuratamente durante la produzione, migliorando così le rese di produzione e riducendo il rischio di errori.

Garantire Affidabilità e Successo del Design

Lo strumento Wire Bonding di Altium Designer è progettato per affrontare le principali sfide nel garantire l'affidabilità e il successo dei design di wire bonding, minimizzando e rilevando eventuali errori di progettazione. Ciò viene realizzato come segue:

• Nuove Regole di Controllo del Design (DRC) e Parole Chiave del Linguaggio di Query per il Wire Bonding: È ora disponibile un nuovo DRC specifico per il wire bonding. I progettisti possono impostare regole specifiche per le distanze di sgancio dei wire bond, lo spazio tra filo e filo, e le lunghezze dei bond. Inoltre, due nuove parole chiave del linguaggio di query “IsBondFinger” e “IsBondWireConnected” possono essere utilizzate in combinazione con altre parole chiave per creare regole di design avanzate che coprano qualsiasi layout e configurazione di wire bonding. Altium Designer segnalerà automaticamente qualsiasi violazione, garantendo che i fili di collegamento rispettino rigorosi standard di produzione e affidabilità.

Violazione segnalata nella vista 3D

True 3D Circuit Design

Explore a new world of possibilities.

Try Now

Esempio di violazione della regola di distanza tra due pad delle dita

Esempio di violazione della distanza tra un pad del dito e un riporto di rame

• Visualizzazione e Validazione 3D: Le capacità di visualizzazione 3D di Altium Designer includono ora anche i corpi dei die, i pad dei die e i wire bonds. I progettisti possono visualizzare i wire bonds in relazione all'intero design del PCB, regolando i percorsi dei fili, le lunghezze e le altezze dei loop per evitare problemi meccanici. Questa validazione in tempo reale garantisce che le connessioni di wire bonding siano sicure e affidabili durante tutto il processo di design e produzione.

I wire bonds possono essere visualizzati in 3D, le misurazioni della lunghezza possono essere accessibili nel pannello delle proprietà

Conclusione

Altium Designer offre una gamma di funzionalità avanzate che consentono un wire bonding preciso e affidabile nelle applicazioni più esigenti di oggi. Dalle pila di die in cavità al bonding die-to-die e applicazioni ad alta potenza, gli strumenti completi di Altium Designer assicurano che il wire bonding possa soddisfare le crescenti esigenze dell'elettronica moderna. Consentendo tecniche avanzate come il bonding di più fili, l'allineamento dei pad e il bonding die-to-copper, Altium Designer permette agli ingegneri di ottimizzare sia le prestazioni che l'affidabilità nei loro progetti.

Se vuoi saperne di più sulla funzionalità Wire Bonding e sulle nuove funzionalità in arrivo in Altium Designer 25, ti invitiamo a partecipare al nostro webinar di novembre: Modernizzare i flussi di lavoro di ingegneria: Altium Designer 25 e il futuro del design concorrente. Tutti i partecipanti avranno la possibilità di ricevere accesso GRATUITO alla formazione on-demand su Mixed Simulation.

Manufacturing Made Easy

Send your product to manufacturing in a click without any email threads or confusion.

Learn More

Inoltre, puoi iniziare oggi la tua prova gratuita di Altium Designer + Altium 365 e scoprire come portare i tuoi progetti PCB al livello successivo.