October 19, 2020
Thiết kế công suất nhúng và điện trở nhúng của micrô MEMS
Hiện tại, PCB MEMS thường tập trung thành 2-4 lớp, trong đó, các dòng điện thoại thông minh cao cấp trên thị trường đều sử dụng điện dung nhúng 4 lớp hoặc PCB nhúng 4 lớp dung lượng và điện trở. Tụ điện và điện trở là thành phần thụ động trong MEMS .Khi sản phẩm ngày càng trở nên nhỏ hơn, không gian bề mặt của bảng mạch trở nên chật hẹp. Trong một lắp ráp thông thường, các thành phần chiếm ít hơn 3% tổng giá có thể chiếm 40% không gian trên bảng! Và mọi thứ là Chúng tôi thiết kế bảng mạch để hỗ trợ nhiều chức năng hơn, xung nhịp cao hơn và điện áp thấp hơn, đòi hỏi nhiều năng lượng hơn và dòng điện cao hơn. Ngân sách tiếng ồn cũng giảm với điện áp thấp hơn và cần có những cải tiến lớn đối với hệ thống phân phối điện. Tất cả điều này đòi hỏi nhiều thiết bị thụ động hơn, đây là lý do tại sao tốc độ phát triển của các thiết bị thụ động cao hơn so với các thiết bị chủ động.
Lợi ích của việc đặt các thành phần thụ động bên trong bảng mạch không chỉ giới hạn ở việc tiết kiệm không gian bề mặt. Điểm hàn bề mặt bảng mạch sẽ tạo ra lượng điện cảm. Việc chèn loại bỏ điểm hàn và do đó làm giảm lượng điện cảm được đưa vào, do đó giảm Trở kháng của hệ thống cung cấp điện, do đó, điện trở và tụ điện nhúng tiết kiệm không gian bề mặt bảng mạch có giá trị, giảm kích thước bảng mạch, giảm trọng lượng và độ dày của nó. Độ tin cậy cũng được cải thiện bằng cách loại bỏ các mối hàn, phần bảng mạch dễ bị hỏng nhất. của các thiết bị thụ động sẽ làm giảm chiều dài của dây dẫn và cho phép bố trí thiết bị nhỏ gọn hơn, do đó cải thiện hiệu suất điện.1.Điện dung nhúng
1.1 tụ điện chôn lấp có những ưu điểm rõ ràng về hiệu suất điện và độ tin cậy:
A. Cải thiện khả năng cung cấp điện và tính toàn vẹn tín hiệu của các mạch kỹ thuật số tốc độ cao. Trở kháng xoay chiều giữa nguồn điện và mặt đất có thể giảm xuống 10 mili giờ chỉ bằng công nghệ chôn lấp. Tốt hơn 20 lần so với PCB truyền thống.
B. Giảm độ giật của bản đồ mắt khi truyền dữ liệu tốc độ cao. Bạn có thể giảm độ giật mắt đến 50%.
C. Giảm nhiễu EMI.Có thể tránh hoặc giảm việc sử dụng nắp che chắn, đồng thời cải thiện EMC, giảm khối lượng sản phẩm, giảm trọng lượng sản phẩm.
D. Nâng cao hiệu suất tản nhiệt của PCB.3 gấp 3 lần so với PCB.1.2 thông thường Hiện nay, công nghệ tụ điện chôn lấp chủ yếu được áp dụng theo 3 cách:
Cấu tạo của tụ điện:; Hai miếng kim loại được kẹp bằng một lớp điện môi, có cấu trúc giống hệt cấu trúc của lớp nền được kẹp bằng hai miếng đồng của PCB.Điện dung được tạo ra bởi độ dày của lớp nền PCB và diện tích đồng dư trở thành thiết kế tụ điện chôn lấp thuận tiện nhất.
Công thức điện dung: C = S * Dk / T (C: giá trị điện dung, S: diện tích hiệu dụng của hai kim loại chồng lên nhau, Dk: hằng số điện môi của lớp điện môi, T: độ dày của lớp điện môi)
(1) công nghệ tấm bên trong: sử dụng lá đồng hai mặt của PCB để giảm độ dày của chất nền và tăng hằng số điện môi (DK) để tạo thành các tụ điện cần thiết, chủ yếu được biểu diễn như:
A. bc-2000 (điện dung đơn vị: 506pf / inch2), độ dày vật liệu cơ bản: 0,05mm.
B. 3M c-ply (điện dung đơn vị: 10nf / inch2), độ dày vật liệu cơ bản: 0,015mm.
(2) trên bảng mạch bên trong của PCB đặc biệt, lớp màng cảm quang dày được đốt cháy, sử dụng cách tiếp xúc và phát triển để tạo ra rất nhiều tụ điện được sử dụng một mình. Còn được gọi là: CFP: Photopolymer chứa đầy ceram, (đơn vị cho phép lên đến : 20nf / inch2)
(3) chôn trực tiếp tụ điện độc lập vào PCB.
2. Điện trở nhúng
Cải thiện độ chính xác của giá trị điện trở trong các ứng dụng tần số cao và tốc độ cao. Mặc dù độ chính xác của giá trị điện trở của điện trở rời thường là 1%, điện cảm ký sinh tồn tại trong chính gói điện trở, cũng như trong PCB qua lỗ và miếng đệm trong thực tế kết nối mạch. Ví dụ, khi một điện trở 50 ohm đóng gói 0402 được gắn vào PCB, điện cảm ký sinh liên quan thường là 6nH. Nếu điện trở hoạt động ở 1GHz, điện trở ký sinh của nó lên đến 40 ohms. Nhưng độ tự cảm ký sinh của điện trở nhúng rất nhỏ, khi kết nối với mạch điện thực tế, không cần miếng hàn và qua lỗ, làm giảm đáng kể điện cảm ký sinh. Do đó, mặc dù độ chính xác điện trở nhúng hoàn thiện chỉ là 10%, thực tế độ chính xác cao hơn nhiều so với điện trở rời rạc trong các ứng dụng tần số cao và tốc độ cao. Hiện tại, công nghệ điện trở chôn chủ yếu được áp dụng trong haicách:
Máy bay trừ chẩn đoán: (1) mua lại điện trở của lá đồng, áp trực tiếp trên PCB, bằng phương pháp xử lý khắc, điện trở chủ yếu được sử dụng cho thiết kế trong phạm vi điện trở 50 ~ 10000 ohm, dung sai kháng có thể được kiểm soát trong phạm vi + / - 15%, và là công nghệ ứng dụng hoàn thiện nhất hiện nay, rộng rãi nhất, vật liệu đại diện chính có Ohmga, độ dày kháng Trece chỉ khoảng 0,2 um.
(2) Phương pháp bổ sung phẳng: mực điện trở đã mua được in trực tiếp trên bề mặt của PCB, chủ yếu được sử dụng để thay thế cho điện trở của bảng mạch.Phạm vi kháng cự là từ 300 ~ 100kohm.
Bởi vì đã chôn vùi thiết kế điện dung kháng, dẫn đến quá trình sản xuất sản phẩm rất phức tạp, và thiết kế MEMS là thu nhỏ, dẫn đến việc sản xuất ban đầu của các nhà sản xuất micro PCB dần dần thoát ra, một số nhà máy PCB có nền tảng kỹ thuật mạnh, cũng dần dần đi vào điện trở chôn của cạnh tranh mic, một số nhà máy PCB tiêu biểu nhất được mô tả dưới đây.
Horexs có đội ngũ kỹ thuật hùng hậu.Nó đã tham gia vào việc nghiên cứu và phát triển công suất chôn và điện trở chôn từ năm 2009. Đây là doanh nghiệp hàng đầu trong ngành công nghiệp PCB của Trung Quốc đã áp dụng công suất chôn và công nghệ điện trở chôn vào sản xuất hàng loạt, sau đó thúc đẩy công suất chôn và công nghệ kháng chôn đến sản phẩm hệ thống trong những năm tiếp theo.Năm 2011, công ty liên tiếp đầu tư vào nghiên cứu và phát triển bo mạch vi mạch.Với công nghệ mạnh mẽ và thiết bị tiên tiến, công ty nhanh chóng tham gia vào thị trường MEMS PCB và nhanh chóng nhận được sự ưu ái của một số công ty.Kết quả là, công ty đã chiếm một phần của thị trường MEMS PCB.