嵌入式PCB電路

隨著電子產(chǎn)品的小型化、薄型化、高速化，PCB元器件的組裝密度越來越高，電信號的傳輸速率也越來越快，僅靠添加已經(jīng)很難滿足越來越高的組裝要求

嵌入式元件電路板可提高封裝可靠性并降低成本

通過在印制電路板上嵌入大量嵌入式無源元件，可以縮短元器件之間的電路長度，改善功率特性，增加印制電路板的有效封裝面積，大量印制 電路可以減少。 電路板表面焊點，提高封裝的可靠性，降低成本。

節(jié)省產(chǎn)品空間

如果將這些元器件嵌入到PCB中，將大大增加相同面積PCB安裝表面貼裝器件（SMD）的空間，同時也可以提高對信號傳輸特性阻抗匹配的需求。 近年來，嵌入式電阻、電容等無源元件的PCB發(fā)展迅速。

雖然目前有些技術還不完善，但其優(yōu)勢越來越被電子制造行業(yè)看重，成為PCB的發(fā)展方向之一。 會越來越成熟，應用越來越廣泛。

嵌入式無源元件類型組裝PCB

嵌入式無源元件PCB按嵌入元器件的種類和方法可分為以下四種：

嵌入式電阻PCB（embedded resistor PCE），嵌入PCB中的無源元件是電阻。

嵌入式電容PCI（embedded capacitor PCI），嵌入PCB中的無源元件就是電容。

嵌入式電感印刷電路板（Embedded Inductive PCB）。 嵌入PCB中的無源元件是電感器。

嵌入各種無源元件的PCB稱為嵌入式無源PCB（embedded passive PCB）。

當兩個或三個電阻、電容和電感嵌入到PCB中時，該板可稱為嵌有無源元件的PCB。

1.適用范圍

嵌入式無源元件PCB具有廣泛的應用。 目前主要用于國內(nèi)外計算機（如超級計算機、信息處理器）、PC卡、IC卡及各種終端設備、通信系統(tǒng)（如蜂窩傳輸平臺）。 ATM系統(tǒng)、便攜式通訊設備等）、測試儀器和測試設備（如IC掃描卡、接口卡、負載板測試儀）、航天電子產(chǎn)品（如航天飛機、衛(wèi)星上的電子設備等）、消費類 電子設備（如電位器、加熱器）、醫(yī)療電子設備（如掃描儀、CT）、軍用電子控制系統(tǒng)設備（如巡航導彈、雷達無人偵察機、盾牌等）

2.優(yōu)缺點

在PCB（包括HDI板）中嵌入了大量可嵌入的無源元件，使PCB元件更加緊湊和輕便。 嵌入式無源元件PCB具有以下優(yōu)點：

(1) 增加PCB密度

因為分立（非嵌入式）無源元件不僅裝配數(shù)量多，而且在PCB上占用的空間也很大。 例如，GSM 手機包含 500 多個無源元件，約占 PCB 面板組裝面積的 50%。 如果將50%的無源元件嵌入PCB（或HDI板）進行計算，PCB板的尺寸可縮小約25%，從而大大減少過孔數(shù)量，連接線也會減少 并縮短了。 不僅可以增加PCB設計和布線的靈活性和自由度，還可以減少布線量和縮短布線長度，從而大大提高PCB（或HDI板）的高密度，縮短信號傳輸路徑

(2)提高PCB組裝的可靠性

將所需的無源元件插入PCB可以顯著提高PCB（或HDUBUM）元件的可靠性。 因為通過這種工藝方法，大大減少了PCB表面的焊點（SMTAK PHT）數(shù)量，提高了組裝板的可靠性，大大降低了因焊點引起的故障概率。

此外，嵌入式無源元件可以有效“保護”提高可靠性。 由于這些嵌入式無源元件是作為一個整體嵌入PCB中的，所以不同于分立的（或分立的）無源元件采用引腳焊接（或鍵合）

PCB表面的連接焊盤將不再被空氣中的濕氣和有害氣體腐蝕，從而減少或損壞無源元件。 這種嵌入無源元件的方法可以顯著提高PCB組裝的可靠性

(3)提高PCB組裝的電氣性能

通過在高密度 PCB 中嵌入無源元件，電子互連的功率效率得到了顯著提高。 因為它消除了分立無源元件焊接后形成環(huán)路所需的連接焊盤、電線及其引線。 任何這樣的電路都不可避免地會產(chǎn)生寄生效應，即寄生電容和寄生電感。 隨著信號頻率或脈沖方波提前時間的增加，這種寄生效應會越來越嚴重。 消除此類故障無疑會提高PCB元件的電源效率（大大降低信號傳輸失真）。 同時，由于無源元件埋入印刷電路板中，周圍環(huán)境受到嚴密保護，其功能值（電阻、電容和電感）不會因工作環(huán)境的動態(tài)變化而發(fā)生變化，使其成為 處于非常穩(wěn)定的狀態(tài)。 這有助于提高無源元件的功能穩(wěn)定性，降低無源元件功能失效的概率。

(4) 節(jié)省產(chǎn)品制造成本

使用這種工藝方法可以顯著節(jié)省產(chǎn)品成本或PCB元件 例如，在研究具有嵌入式無源元件的射頻電路（EP-RF）模型時，PCB基板相當于薄型共燒陶瓷基板（LTCC）（ 相同的無源元件具體內(nèi)嵌），據(jù)統(tǒng)計元件成本節(jié)省10%，基板成本可節(jié)省30%，組裝（整合）成本可節(jié)省40% 同時，由于組裝 陶瓷基板工藝和燒結(jié)工藝難以控制，而PCB基板嵌入無源元件（EP）可由傳統(tǒng)PCB制造工藝完成，生產(chǎn)效率大大提高。