Ligação por Fio no Altium Designer

Introdução

A tecnologia de wire bonding evoluiu significativamente ao longo dos anos, assim como seus casos de uso e aplicações. À medida que os dispositivos se tornam mais compactos e poderosos, os designers precisam de ferramentas precisas para lidar com interconexões complexas, e o Altium Designer respondeu com capacidades que simplificam o wire bonding para designs Chip-on-Board (COB), pilhas de dies em cavidade e outras aplicações de alto desempenho. Este artigo explora os recursos avançados de wire bonding no Altium Designer e como eles garantem a confiabilidade.

Técnicas Avançadas de Wire Bonding no Altium Designer

A ferramenta de wire bonding do Altium Designer oferece uma gama de novas capacidades, facilitando a incorporação de técnicas avançadas de bonding em designs de PCBs. Vamos dar uma olhada em algumas das características mais notáveis:

• Ligação por Fio para Dados Empilhados em Cavidade: Os usuários agora podem facilmente lidar com as interconexões complexas necessárias para dados empilhados dentro de uma estrutura de cavidade, também conhecida como circuitos integrados 3D. Utilizando o Modo Avançado Rígido & Flex no Gerenciador de Pilhas de Camadas, estruturas de dados e pads de dados podem ser facilmente desenhados e colocados em diferentes empilhamentos para criar uma estrutura 3D. A capacidade do Altium Designer de visualizar ligações por fio em vista 3D permite que os designers garantam que as alturas, comprimentos, diâmetros e caminhos das alças de ligação por fio sejam otimizados para os requisitos elétricos e mecânicos do design. Essas visualizações 3D são cruciais ao gerenciar o passo fino e a alta contagem de pinos típicos de estruturas de dados empilhados usados em dispositivos de computação avançada e dispositivos móveis.

Ligação por fio de dados empilhados na cavidade (Circuito Integrado 3D)

• Ligação por Fio de Dado para Dado: A ferramenta de Ligação por Fio do Altium Designer permite a ligação por fio de dado para dado, uma técnica usada para minimizar a indutância parasitária e a interferência de sinal. Múltiplos dados podem ser conectados diretamente com ligações por fio sem a necessidade de pads de dedos intermediários ou pours de cobre, reduzindo o comprimento da alça e otimizando o desempenho para aplicações de alta frequência e alta potência.

Ligação por fio de dado para dado

• Ligação de Fio de Chip para Derramamento de Cobre: Em muitas aplicações de eletrônica de potência e de alta corrente, conectar o chip diretamente a um derramamento de cobre é essencial para um desempenho térmico e elétrico eficaz. A ferramenta de Ligação de Fio do Altium Designer suporta isso ao permitir uma ligação precisa de fio entre o chip e uma área de derramamento de cobre na PCB. Este método é particularmente útil em designs de alta potência, como módulos de gestão de energia, onde a dissipação de calor e as capacidades de manuseio de corrente são críticas. Ao permitir a conexão de fios de ligação diretamente a grandes derramamentos de cobre, os designers podem garantir que o desempenho elétrico e térmico seja otimizado, reduzindo a necessidade de interconexões e vias adicionais.

Múltiplas ligações de fio em derramamentos de cobre

• Múltiplas Ligações de Fio para o Mesmo Pad de Chip: A ferramenta de Ligação de Fio do Altium Designer também suporta múltiplas ligações de fio a partir do mesmo pad de chip para aumentar a capacidade de condução de corrente e reduzir a impedância. Esta técnica é particularmente importante em eletrônica de potência e aplicações de alto desempenho, onde correntes mais altas fluem através do chip, necessitando de ligações de fio adicionais para distribuir a carga elétrica. Múltiplas ligações de fio também melhoram a confiabilidade mecânica ao reduzir o estresse em ligações de fio individuais, melhorando tanto o desempenho térmico quanto elétrico em ambientes de alto estresse.
• Alinhamento e Orientação dos Pads: O alinhamento e a orientação corretos dos pads são cruciais para um processo de wire bonding bem-sucedido. A ferramenta de Wire Bonding do Altium Designer pode alinhar em lote os finger pads com a direção dos fios de ligação, garantindo comprimentos mínimos de laço de ligação e reduzindo o risco de estresse mecânico ou desalinhamento durante a fabricação. Essa funcionalidade ajuda a otimizar a colocação do wire bond, melhorando tanto o desempenho elétrico quanto a integridade da ligação, especialmente em designs complexos e com alto número de pinos.

Alinhamento dos finger pads com a direção do wire bond

Easy, Powerful, Modern

The world’s most trusted PCB design system.

Learn More

Especificações de Wire Bond e Flexibilidade de Design no Altium Designer

A ferramenta de Wire Bonding do Altium Designer permite um alto grau de flexibilidade na configuração das especificações de wire bonding para atender aos requisitos de design precisos. Essas capacidades ajudam a otimizar a ligação tanto para o desempenho elétrico quanto para a eficiência de fabricação. Alguns dos parâmetros ajustáveis chave incluem:

• Diâmetro do Fio, Tipo de Ligação e Ajustes de Altura do Laço: O Altium Designer permite que os projetistas ajustem finamente o diâmetro do fio, o tipo de ligação e a altura do laço para cada ligação de fio. Seja para aplicações que requerem fios mais grossos para aplicações de potência ou fios mais finos para interconexões de sinal de alta densidade, esses parâmetros podem ser facilmente ajustados dentro da interface do software. Essa flexibilidade é crucial para alcançar o desempenho elétrico desejado e a estabilidade mecânica, especialmente em aplicações como eletrônica de potência ou sensores de imagem de alta resolução:

  • Diâmetro do Fio: Os projetistas podem especificar o diâmetro do fio de ligação com base na capacidade de condução de corrente e nas restrições de espaço.
  • Tipo de Ligação: Tanto a ligação em cunha quanto a ligação em bola são suportadas, permitindo que os projetistas escolham o melhor método de ligação de acordo com os requisitos do projeto.
  • Altura do Laço: O controle preciso sobre a altura do laço ajuda a otimizar a estabilidade mecânica do fio de ligação enquanto minimiza a interferência de sinal e a indutância parasitária, o que é crítico para designs de alta velocidade.

Painel de propriedades das ligações de fio

• Geração de Relatórios de Saída e Desenhos do Draftsman: O Altium Designer agora pode gerar relatórios de saída detalhados e desenhos do Draftsman que incluem todos os detalhes de wire bonding. Isso inclui documentação das conexões de wire bond, nomes dos die pads, comprimentos dos fios de ligação e tipos de bonding. Esses relatórios podem ser formatados em CSV ou incluídos como parte dos desenhos de fabricação, garantindo uma comunicação clara com os fabricantes e prestadores de serviços de wire bonding. A ferramenta Draftsman dentro do Altium Designer também suporta elementos de wire bonding, como colocação de fios de ligação e layout do die, permitindo uma documentação de montagem abrangente. Esses relatórios são cruciais para garantir que as especificações de wire bonding sejam comunicadas com precisão e seguidas durante a fabricação, melhorando assim os rendimentos de produção e reduzindo o risco de erros.

Garantindo Confiabilidade e Sucesso no Design

A ferramenta de Wire Bonding do Altium Designer é projetada para enfrentar os principais desafios em garantir a confiabilidade e o sucesso dos designs de wire bonding, minimizando e detectando quaisquer erros de design. Isso é alcançado da seguinte forma:

• Novas Verificações de Regras de Design (DRC) e Palavras-chave de Linguagem de Consulta para Ligação de Fios: Uma nova DRC específica para ligação de fios está agora disponível. Os designers podem definir regras específicas para folgas de ligação de fios, espaçamento entre fios e comprimentos de ligação. Além disso, duas novas palavras-chave de linguagem de consulta “IsBondFinger” e “IsBondWireConnected” podem ser usadas em combinação com outras palavras-chave para criar regras de design avançadas que cobrem qualquer layout e configurações de ligação de fios. O Altium Designer automaticamente sinalizará quaisquer violações, garantindo que os fios de ligação atendam a padrões rigorosos de fabricação e confiabilidade.

Violação sinalizada em visualização 3D

True 3D Circuit Design

Explore a new world of possibilities.

Try Now

Exemplo de uma violação de regra de folga entre dois pads de dedo

Exemplo de uma violação de folga entre um pad de dedo e um pour de cobre

• Visualização e Validação em 3D: As capacidades de visualização em 3D do Altium Designer agora também incluem corpos de die, pads de die e ligações de fios. Os designers podem visualizar as ligações de fios em relação ao design completo da PCB, ajustando caminhos de fios, comprimentos e alturas de laço para evitar problemas mecânicos. Esta validação em tempo real garante que as conexões de ligação de fios sejam seguras e confiáveis ao longo do processo de design e fabricação.

As ligações de fios podem ser visualizadas em 3D, medidas de comprimento podem ser acessadas no painel de propriedades

Conclusão

O Altium Designer oferece uma gama de recursos avançados que possibilitam a ligação de fios precisa e confiável nas aplicações mais exigentes da atualidade. Desde empilhamento de dies em cavidade até a ligação die-to-die e aplicações de alta potência, as ferramentas abrangentes do Altium Designer garantem que a ligação de fios possa atender às crescentes necessidades da eletrônica moderna. Ao possibilitar técnicas avançadas como múltiplas ligações de fios, alinhamento de pads e ligação die-to-copper, o Altium Designer permite que os engenheiros otimizem tanto o desempenho quanto a confiabilidade em seus projetos.

Se você deseja aprender mais sobre o recurso de Ligação de Fios e as novas funcionalidades que virão no Altium Designer 25, convidamos você a participar do nosso webinar de novembro: Modernizando Fluxos de Trabalho de Engenharia: Altium Designer 25 e o Futuro do Design Concorrente. Todos os participantes terão a chance de receber acesso GRATUITO ao Treinamento Sob Demanda de Simulação Mista.

Manufacturing Made Easy

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

Learn More

Além disso, você pode iniciar seu teste gratuito do Altium Designer + Altium 365 hoje mesmo e descobrir como levar seus projetos de PCB para o próximo nível.