據(jù)統(tǒng)計,在一個電路中,電阻約占30%,電容約占40%,這樣給PCB的下游工序貼裝與插接工藝增添了不少麻煩。由于一般的電阻發(fā)熱功率都比較小,于是有人提出能否將電阻、電容壓縮在PCB板內(nèi)呢?由此埋電阻、埋電容便應(yīng)運(yùn)而生了。
埋電阻又稱埋薄膜電阻,是將特殊的電阻材料壓合在絕緣基材上,然后通過印刷、蝕刻等工藝,形成設(shè)計所需電阻值的內(nèi)(外)材料,然后壓合在PCB板內(nèi)(上),形成平面電阻層的一種技術(shù)。
埋電阻主要用于板面無法布局或改善信號的情況,一般電阻阻值控制精度小于±10%。埋電阻具有五個方面的優(yōu)勢。
(1)在高密度/高速傳輸電路設(shè)計上的優(yōu)勢。
提高線路的阻抗匹配;
縮短信號傳輸?shù)穆窂?,減少了寄生電感;
消除了表面貼裝或插裝工藝中產(chǎn)生的感抗;
減少信號串?dāng)_、噪聲和電磁干擾。
(2)在替代貼裝電阻方面的優(yōu)勢。
減少被動元器件,提高了主動元器件貼裝的密度;
因?yàn)闇p少了導(dǎo)通孔,所以提高了板面布線能力;
因?yàn)闇p少了焊接點(diǎn),所以提高了電器件組裝后的穩(wěn)定性。
(3)集成后的埋電阻在穩(wěn)定性方面存在優(yōu)勢。
冷熱循環(huán)后埋電阻損耗很低,大約為50×10-6,而其他分立電阻元器件損耗為100~300×10-6;
在110℃的條件下存放10000h后,電阻增加在2%左右;
在寬頻范圍內(nèi)進(jìn)行穩(wěn)定性測試,小于20GHz。
(4)只要通過簡單的調(diào)整其外形尺寸就能合成各種規(guī)格的電阻值,而且完全可以與線間感抗相匹配。
(5)在設(shè)計高密度分立電阻的元器件中,采用埋電阻技術(shù),可減少PCB的層數(shù)和尺寸,降低PCB板的質(zhì)量和制造成本。
目前比較成熟的電阻材料為Ni-P材料,一般P含量約為10%左右,通過調(diào)節(jié)Ni-P材料不同厚度及P含量來調(diào)節(jié)材料的電阻率。
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埋電阻工藝核心就是三次蝕刻,銅蝕刻—電阻材料蝕刻—銅蝕刻(形成電阻)。
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