Open Access

Andreas Gerlach, Daniel Marolt, Jürgen ScheibleORCiD

• In diesem Artikel wird ein neu entwickeltes Werkzeug zur Dimensionierung von Bonddrähten im ASIC-Entwurf vorgestellt. Die Berücksichtigung aller Einflussfaktoren erlaubt eine gegenüber Handrechnungen optimierte Auslegung der Bondanordnung. Dies ermöglicht zum einen die Absicherung gegen Degradationseffekte bis hin zum Durchbrennen und garantiert so die Zuverlässigkeit über die gesamte Lebensdauer. Zum anderen wird eine aus Zuverlässigkeitserwägungen resultierende Überdimensionierung vermieden. Das Werkzeug erlaubt die Kalkulation aller für die Auslegung von Bonddrähten relevanten Parameter. Je nach Kontext der Aufgabenstellung lassen sich die Stromtragfähigkeit für Dauerstrom oder Pulsstrombelastung, kritische Temperaturen oder die maximale Bonddrahtlänge als Ausgabegrößen berechnen. Durch diese Flexibilität und die benutzerfreundliche Integration in eine industrielle Entwicklungsumgebung ist der „Bond-Rechner“ im gesamten Entwurfsverlauf einsetzbar und leistet wertvolle Hilfestellung von ersten Abschätzungen in frühen Entwurfsphasen bis hin zur abschließenden Verifikation.
• This paper presents a novel tool for sizing bondwires in ASIC-design. The comprehensive consideration of all influencing factors facilitates a design of bondwires superior to manual dimensioning. On the one hand, this helps in preventing effects of degeneration up to burn-through and thus ensures the reliability of a device during its entire lifetime. On the other hand, an oversizing can thus be avoided which would otherwise result from reliability considerations. The tool allows for a calculation of all parameters that are relevant in laying out bondwires. Depending on the context of application, computations can be performed to determine the ampacity for continuous or pulsed current, critical temperatures, or maximal bondwire lengths. With this flexibility, as well as a user-friendly integration into an industrial design environment, the “bondwire calculator” can be employed in the entire design flow and is of useful assistance from initial estimations in early design stages on until the final verification.