Embedded-Komponenten-PCB
Alcanta PCB bietet eingebettete Komponenten-PCBs an, Hohlräume PCB, Eingebettete Componet-PC-Karten, Eingebettete Idioten-PC-Boards, Aus 4 Schicht zu 50 Lagen. Fortschrittliche Produktionstechnologie.
Verwenden Sie eingebettete Komponenten, um die PCB-Leistung zu verbessern und die Größe zu reduzieren. Das Einbetten diskreter Komponenten in ein PCB-Substrat gilt immer noch als hochmodern, Aber Fortschritte in der Fertigung und der EDA-Software haben dieser Technologie einen Aufschwung beschert.
Die Komplexität und Dichte des Elektronikdesigns hat zugenommen, teilweise aufgrund des Aufstiegs der Mobilfunkbranche, stellt neue Herausforderungen für Leiterplatten dar (Leiterplatte) Designer. Das Einbetten von Komponenten in das Platinensubstrat bietet eine praktische Lösung für mehrere Probleme, und es entwickelt sich schnell zu einem machbaren Produktionsschritt für Hersteller.
Warum Komponenten einbetten??
Bevor wir die Methoden zum Hinzufügen eingebetteter Komponenten zu einem Design besprechen, Es ist wichtig, einige der Vorteile zu verstehen, die sie bieten. Vor Beginn des Entwurfs müssen alle Vor- und Nachteile des Hinzufügens von Fertigungsschritten berücksichtigt werden, zusätzlich zu den möglichen Auswirkungen auf Kosten und Produktionsausbeute.
Größen- und Kostenreduzierungen treiben Innovationen in der Leiterplattentechnologie voran. Das Einbetten von Komponenten kann dazu beitragen, die Größe der Platinenbaugruppe zu reduzieren. Es kann möglicherweise auch die Herstellungskosten für komplexe Produkte senken.
Beim Umgang mit Hochfrequenzschaltungen ist die Minimierung der elektrischen Pfadlängen zur Reduzierung parasitärer Effekte von entscheidender Bedeutung. Durch die Reduzierung der Verdrahtungslänge passiver Komponenten zu einem IC können parasitäre Kapazitäten und Induktivitäten verringert werden, Reduzierung von Lastschwankungen und Lärm innerhalb des Systems. Durch die Einbettung passiver Komponenten, Es ist möglich, sie direkt unter dem Pin eines ICs zu positionieren, Minimierung möglicher negativer Auswirkungen, auch über Induktivität.
Die Minimierung der Verdrahtungslänge zu einem IC ist eine gängige Lösung zur Reduzierung parasitärer Effekte und zur Verbesserung der Geräteleistung. Einbetten von Bauteilen in den Platinenträger (Spitze) ermöglicht eine zusätzliche Reduzierung der Kabellänge gegenüber der Oberflächenmontage (unten).
Eine integrierte elektromagnetische Störung (EMI) Die Abschirmung kann direkt um einen eingebetteten IC herum hergestellt werden. Durch einfaches Hinzufügen plattierter Durchgangslöcher rund um den IC können kapazitiv und induktiv gekoppelte Störungen reduziert werden. In bestimmten Anwendungen kann dadurch auch die Notwendigkeit einer zusätzlichen oberflächenmontierten Abschirmung entfallen.
Wärmeleitende Strukturen können einfach in ein eingebettetes Bauteil eingefügt werden, Verbesserung des Wärmemanagements. Ein Beispiel hierfür wäre die Einbettung thermischer Mikrovias in direktem Kontakt mit einer eingebetteten Komponente, Dadurch kann die Wärme an eine Wärmeleitschicht abgeleitet werden. Zusätzlich, Durch die Verringerung der Menge des PCB-Substrats, durch die die Wärme wandern muss, verringert sich der Wärmewiderstand.
Bei der Implementierung eingebetteter Komponenten in ein Design stellt die Langzeitzuverlässigkeit eine große Schwierigkeit und Sorge dar. Die Nachhaltigkeit von Lötverbindungen, wenn es innerhalb des Laminatrahmens einer Leiterplatte platziert wird, wird durch nachfolgende Lötprozesse beeinträchtigt, wie Reflow auf oberflächenmontierten Geräten. Eingebettete Komponenten können nach der Herstellung zusätzliche Probleme verursachen, da sie nach einem Ausfall nicht einfach getestet oder ausgetauscht werden können.
Arten eingebetteter Komponenten
Eingebettete Komponenten lassen sich in zwei Hauptkategorien einteilen, passiv und aktiv, werden jedoch größtenteils auf unterschiedliche Weise und für unterschiedliche Zwecke verwendet. Passive füllen die große Mehrheit der Komponenten. Folglich, Die eingebettete Kapazität und der Widerstand wurden umfassend untersucht.
Der Begriff „eingebettet passiv“ bezieht sich im Allgemeinen nicht auf einen diskreten Widerstand oder Kondensator, der einfach in einem Hohlraum innerhalb des Platinensubstrats platziert wird. Eher, Eingebettete Passive werden durch die Auswahl bestimmter Schichtmaterialien zur Bildung von Widerstands- oder Kapazitivstrukturen hergestellt. Während diese Art von eingebetteten Komponenten früher hauptsächlich aus Platzgründen verwendet wurde, Die Entwicklung kleinerer diskreter Passivelemente hat dazu geführt, dass sie für diesen Zweck in vielen Designs nicht mehr erforderlich sind.
Eingebettete Passive bieten dennoch mehrere Vorteile, einschließlich Reduzierung parasitärer Effekte und Größe, und sind zu einer gängigen Fertigungsalternative zu diskreten oberflächenmontierten Passivbauteilen geworden. Dies kann besonders für Anwendungen wie Serienabschlusswiderstände von Vorteil sein, wo Hunderte von Übertragungsleitungen in ein dichtes Ball-Grid-Array münden (BGA) Mikroprozessor und Speichergeräte.
Die Herstellungsschritte zur Platzierung eines IC im Platinensubstrat können variieren, Es muss jedoch Platz für den Komponentenkörper geschaffen werden, in Form eines Hohlraums. Es gibt einige bemerkenswerte Ansätze für die Chip-Einbettungstechnologie:
Integrierte Modulplatine (IMB): Die Komponenten werden ausgerichtet und in einem Hohlraum platziert, der durch Fräsen mit kontrollierter Tiefe zum Kernlaminat geführt wird. Der Hohlraum ist mit Formpolymer gefüllt, um die chemische Sicherheit zu gewährleisten, mechanisch, und elektrische Kompatibilität mit dem Substrat. Isotropes Lot wird mit dem Polymer imprägniert, um zuverlässige Lötverbindungen zu bilden, wenn das eingebettete Teil in den Stapel laminiert wird.
Eingebettetes Wafer-Level-Paket (EWLP): Alle Technologieschritte werden auf Waferebene durchgeführt. Fan-In ist immer erforderlich, Das bedeutet, dass der für I/O verfügbare Bereich auf die Größe des Chip-Footprints beschränkt ist.
Aufbau eingebetteter Chips (ECBU): Chips werden auf Polyimidfolie montiert, Von dort aus werden Verbindungsstrukturen aufgebaut.
Chip aus Polymer (CIP): Dünne Chips werden in dielektrische Aufbauschichten von Leiterplatten eingebettet, anstatt sie in die Kernschichten zu integrieren. Dann können standardmäßige laminierte Trägermaterialien verwendet werden.
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