Belangrijkste voordelen en praktijken bij het ontwerpen van ingebedde PCB's

Aangezien elektronische apparaten in grootte blijven krimpen terwijl ze hogere prestaties vereisen, wordt de traditionele oppervlakte-montage-technologie (SMT) geconfronteerd met groeiende uitdagingen op het gebied van ruimtegebruik, signaalintegriteit,en warmtebeheerHet ontwerp van ingebouwde PCB's is een oplossing geworden, waarbij passieve en actieve componenten rechtstreeks in de binnenste lagen van printplaten worden geïntegreerd.het doorbreken van de beperkingen van conventionele SMT en het openen van nieuwe mogelijkheden voor innovatie op het gebied van elektronische producten.

Ingebedde componenten PCB's, zoals de naam al doet vermoeden, bevatten elektronische componenten (typisch passieve elementen zoals weerstanden, condensatoren en inductoren,maar ook met inbegrip van actieve componenten zoals geïntegreerde schakelingen) rechtstreeks in de binnenste lagen van printplatenIn vergelijking met de traditionele SMT verbetert deze geavanceerde productietechnologie het gebruik van de plaatruimte aanzienlijk, verbetert de elektrische en thermische prestaties en verhoogt de betrouwbaarheid van het product.

Ingebedde componenten zijn elementen die niet langer als afzonderlijke onderdelen op het PCB-oppervlak worden gemonteerd, maar in plaats daarvan worden vervaardigd of gemonteerd in het bord door middel van gespecialiseerde processen.Deze kunnen passieve componenten zoals weerstanden omvattenIn de eerste plaats is het mogelijk om de opstelling van een systeem te verbeteren door de opstelling van een systeem voor het opstellen van een systeem voor het opstellen van een systeem voor het opstellen van een systeem voor het opstellen van een systeem voor het opzetten van een systeem voor het opzetten van een systeem voor het opzetten van een systeem voor het opzetten van een systeem voor het opzetten van een systeem voor het opzetten van een systeem voor het opzetten van een systeem voor het opzetten van een systeem voor het opzetten van een systeem voor het opzetten van een systeem voor het opzetten van een systeem voor het opzetten van een systeem voor het opzetten van een systeem voor het opzetten van een systeem voor het opzetten van een systeem voor het opzetten van een systeem voor het opzetten van een systeem voor het opzetten van een systeem voor het opzetten van een systeem.

• met een vermogen van niet meer dan 50 WDe weerstandswaarden worden gecontroleerd door de vorm, afmetingen en de afmetingen van het materiaal aan te passen.en dikte.
• met een vermogen van niet meer dan 50 WGevormd met behulp van hoogpermittiviteits dielectrische materialen in de binnenste lagen van PCB's. De capaciteit wordt gecontroleerd door het dielectrische gebied en de dikte aan te passen,met gemeenschappelijke structuren, met inbegrip van gestapelde en platte condensatoren.
• met een vermogen van niet meer dan 10 WDe waarde van de inductance wordt aangepast door het aantal draaie, de breedte van de geleider en de afstand tussen de twee te wijzigen.
• Ingebedde IC's:Bare chips zijn rechtstreeks ingebed in het PCB en elektrisch verbonden via micro-interconnect technologieën zoals flip-chip of chip stacking,aanzienlijk verkleinen van productgrootte en -gewicht en tegelijkertijd de elektrische prestaties verbeteren.

Hoewel de basisconstructie vergelijkbaar is met de traditionele PCB's (met substraat, geleidende lagen en isolatie), integreren ingebedde componenten van PCB's elektronische elementen in hun binnenste lagen.Dit vereist meestal het creëren van holtes of ramen in interne lagen om onderdelen te huisvesten, die vervolgens worden bevestigd door middel van laminaat-, vul- of inkapselingsprocessen.

In vergelijking met conventionele SMT bieden ingebedde PCB's aanzienlijke voordelen:

Door componenten intern te integreren, bevrijden deze PCB's oppervlakte.Het gebruik van de volgende functionaliteiten is niet toegestaan:, miniaturiseerde elektronica.

• Verminderde parasitaire effecten:Kortere verbindingspaden minimaliseren parasitaire capaciteit en inductance, waardoor de snelheid en kwaliteit van de signaaloverdracht verbeteren, vooral voor hoogfrequente circuits.
• Verbeterde signaalintegriteit:Een betere impedantiebeheersing vermindert de reflectie en vervorming van het signaal, cruciaal voor digitale en RF-circuits met hoge snelheid.
• Lagere EMI:Verminderd stralingsgebied vermindert elektromagnetische interferentie, met extra afscherming mogelijk via PCB-lagen.

Direct contact met PCB-thermische lagen verbetert de warmteafvoer, terwijl interne koperschichten de warmte helpen verdelen, waardoor de onderdelentemperatuur wordt verlaagd en de betrouwbaarheid wordt verbeterd.

• Minder soldeersluitingen:Verminderde soldeerpunten verminderen de risico's op storing op deze gemeenschappelijke zwakke punten.
• Verbeterde trillingsbestendigheid:Interne beveiligde onderdelen weerstaan grotere mechanische spanningen.
• Betere weerstand tegen het milieu:Verbeterde bescherming tegen vocht, corrosie en andere milieufactoren.

Hoewel de productiekosten doorgaans hoger zijn dan bij SMT-PCB's, kunnen ingebedde ontwerpen de totale kosten verminderen door minder componenten, kleinere bordgroottes, een betere afwerking van de afdrukken en een betere afbeelding van de afdrukken.en verbeterde levensduur die onderhouds- en vervangingskosten verlaagt.

Belangrijke materialen zijn onder meer substraatmaterialen (met inachtneming van elektrische, thermische en mechanische eigenschappen), weerstandsmaterialen (met de nadruk op weerstand en stabiliteit),en condensatormaterialen (die de dielectrische eigenschappen in de eerste plaats hebben).

Optimale laagopstelling moet rekening houden met de plaatsing van de componenten (bij de signaallagen), de nabijheid van het vermogen/grondvlak, de afschirmingsvereisten en de isolatiedichtheid.

Critische elementen moeten in de buurt van connectoren, warmtebronnen in de buurt van thermische oplossingen, hoogfrequente componenten in de buurt van de grondvlakken en energie-elementen naast belastingen worden geplaatst.

Signallijnen moeten kort en rechtstreeks zijn, elektriciteitslijnen breed voor de huidige capaciteit, grondvlakken continu en via's tot een minimum beperkt om parasitaire effecten te verminderen.

Een effectief warmtebeheer omvat warmteputten, thermische via's, geleidende interfacematerialen en eventueel gedwongen luchtkoeling.

• Voorbereiding van het substraat
• Patroonvorming van de binnenste laag
• Inbouw van componenten
• Laminatie onder precieze omstandigheden
• Boren en platten
• Buitenlaagpatronen
• Afwerking van het oppervlak
• Uitgebreide testen

PCB's veranderen verschillende industrieën:

• Mobiele communicatie:Vermindering van grootte/gewicht en verbetering van de prestaties van smartphones en tablets
• Luchtvaart:Verbetering van de betrouwbaarheid in moeilijke omstandigheden
• Medische elektronica:Precisie en stabiliteit voor gezondheidszorgtoepassingen
• Automobilerij:Voldoen aan strenge betrouwbaarheidstandaarden
• Industriële controle:Met behulp van de volgende technieken:

De technologie ontwikkelt zich naar:

• Integratie met een hogere dichtheid
• Verbeterde prestaties door geavanceerde materialen
• Verminderde productiekosten
• Meer functionaliteit met geïntegreerde sensoren en actuatoren

De belangrijkste aanbevelingen zijn:

• Selectie van materialen op basis van toepassingsvereisten
• Het optimaliseren van laagstapels om signaalproblemen te minimaliseren
• Strategische plaatsing van onderdelen met inachtneming van thermische en elektrische factoren
• Geschikte routingtechnieken
• Uitgebreide tests vóór en na de vervaardiging

De ingebedde componenten-PCB-technologie is een belangrijke vooruitgang in de productie van elektronica, met een superieure ruimte-efficiëntie, elektrische prestaties, thermisch beheer en betrouwbaarheid.Als de technologie blijft rijpen, zullen de toepassingen zich in alle industrieën uitbreiden, waardoor de ontwikkeling van kleinere, snellere en robuustere elektronische apparaten mogelijk wordt.