埋入無(wú)源元件電路板優(yōu)點(diǎn)和問(wèn)題
由于電子產(chǎn)品迅速向小型化和多功能化發(fā)展,要求盡可能的減少組裝離散無(wú)源元件的數(shù)量和PCB尺寸,同時(shí)增加PCB的功能性、更好的可靠性和較低的產(chǎn)品成本。因此,把大量可埋入的無(wú)源元件埋入到電路板(HDI/BUM)中,使PCB組裝后的部件具有如下優(yōu)點(diǎn):

1:提高PCB高密度化的程度
由于離散(非埋入式)無(wú)源元件不僅組裝的數(shù)量大,而且占據(jù)PCB板面的大量空間,如GSM phone(或HDI/BUM)內(nèi)部來(lái)計(jì)算,就可以使PCB板面的尺寸縮小約25%。從而使導(dǎo)通孔的數(shù)量大大減少,也使連接線減少和縮短等。不僅可以增加PCB設(shè)計(jì)布線的靈活性和自由度,而且可以減少布線和縮短布線的長(zhǎng)度,從而大大地提高PCB(或HDI/BUM)的高密度化程度。
2:提高PCB組裝的高可靠性
將所需要的無(wú)源元件埋入PCB內(nèi)部可明顯提高PCB(或HDI/BUM)組裝件的可靠性?;趦蓚€(gè)方面:第一,通過(guò)這樣的工藝方法,極為明顯地減少PCB板面的焊接點(diǎn),從而提高了組裝板的可靠性,大大地降低由于焊接點(diǎn)引起的故障率的幾率。
第二,埋入的無(wú)源元件可以收到有效的“保護(hù)”而提高了可靠性。由于這些埋入無(wú)源元件是采用整體式埋入PCB內(nèi)部,而不象分立(或散離)的無(wú)源元件用引腿焊接(或粘結(jié))到PCB板面的連接焊盤上,不會(huì)再收到大氣中濕氣、有害氣體的侵蝕而降低或損壞無(wú)源元件。所以,埋入無(wú)源元件的方式是明顯提高PCB組裝件的可靠性,是一種非常有效的工藝方法。
3:改善PCB組裝件的電氣性能
將無(wú)源元件埋入到高密度化PCB中,使電子互連的電氣性能獲得了明顯的改善。這是因?yàn)樗朔至o(wú)源元件所需要的連接焊盤、導(dǎo)線和自身的引線焊接后所形成回路。任何這樣一個(gè)回路將不可避免的產(chǎn)生寄生效應(yīng),即雜散電容和寄生電感。而這種寄生效應(yīng)也將隨著頻率或脈沖方波前沿時(shí)間的提高而變得更為嚴(yán)重。消除此種類型的故障,無(wú)疑將提高PCB組裝件的電氣性能。同時(shí),也提高了無(wú)源元件功能的穩(wěn)定性,減少了無(wú)源元件功能的失效。因?yàn)闊o(wú)源元件的埋入PCB內(nèi)部,四周收到了嚴(yán)密的保護(hù),不會(huì)因?yàn)楣ぷ鳝h(huán)境中動(dòng)態(tài)變化而改變其功能值,使其處于非常穩(wěn)定的狀態(tài)。
4:節(jié)約產(chǎn)品制造成本
采用此種工藝方法,非常明顯節(jié)省產(chǎn)品或PCB組裝件的成本。如在EP-RF的模型研究中,等效于低溫共燒陶瓷基板(LTCC)的PCB基板,其結(jié)果統(tǒng)計(jì):元件成本可節(jié)省10%,基板成本可以節(jié)省30%,而組裝成本可節(jié)省40%。同時(shí),由于陶瓷基板的組裝過(guò)程和燒結(jié)過(guò)程控制困難,而PCB基板埋入無(wú)源元件可采用傳統(tǒng)的PCB制造工藝來(lái)完成,因而大大提高生產(chǎn)效率。
當(dāng)然,任何一個(gè)公益方法都有一定的局限性,首先它對(duì)無(wú)源元件功能值很大的電阻值、電容值和電感值,還需要開(kāi)發(fā)功能值大的埋入無(wú)源元件材料;其二就是埋入式的無(wú)源元件的功能誤差控制難度比較大,特別是采用絲網(wǎng)漏印的平面型埋入無(wú)源元件材料的功能值誤差控制更為困難。目前雖然采用激光技術(shù)來(lái)修整控制埋入無(wú)源元件的功能誤差但并不是所有埋入無(wú)源元件都可以采用此法進(jìn)行修整,以達(dá)到設(shè)計(jì)技術(shù)要求。
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