嵌入式无源元件电路板的优点和问题

嵌入式无源元件电路板的优点和问题

PCB厂商、PCB设计师、PCBA厂商详解嵌入式无源元件PCB的优势与问题

由于电子产品向小型化、多功能化方向快速发展，要求尽可能减少分立无源元件的组装数量和PCB尺寸，同时增加PCB的功能性、更好的可靠性和更低的产品成本 . 因此，在电路板（HDI/BUM）中嵌入了大量可嵌入的无源元件，使PCB组装后的元件具有以下优点：

1：提高PCB高密度

因为分立（非嵌入式）无源元件不仅装配数量多，而且在PCB板上占用的空间也很大。 例如，如果GSM手机（或HDI/BUM）内部计算，PCB板的尺寸可减少约25%。 从而大大减少了通孔的数量，减少和缩短了连接线。 它不仅可以增加PCB设计布线的灵活性和自由度，还可以减少布线，缩短布线长度，从而大大提高PCB（或HDI/BUM）的高密度度。

2：提高PCB组装的高可靠性

通过将所需的无源元件嵌入 PCB，可以显着提高 PCB（或 HDI/BUM）组装的可靠性。 基于两个方面：第一，通过这种工艺方法，显着减少了PCB表面的焊点，从而提高了组装板的可靠性，大大降低了由焊点引起的故障概率。

其次，嵌入式无源元件可以得到有效的“保护”，提高可靠性。 由于这些嵌入式无源元件是作为一个整体嵌入PCB中的，不像分立的（或分散的）无源元件是用腿焊接（或粘合）到PCB板上的连接焊盘上，它们不会被潮气侵蚀和 大气中的有害气体，减少或损坏无源元件。 因此，嵌入无源元件的方式是显着提高PCB组装可靠性的一种非常有效的工艺方法。

3：提高PCB组件的电气性能

通过在高密度 PCB 中嵌入无源元件，电子互连的电气性能得到显着改善。 这是因为它消除了分立无源元件所需的通过焊接连接焊盘、导线和它们自己的引线形成的电路。 任何这样的电路都不可避免地会产生寄生效应，即杂散电容和寄生电感。 而且这种寄生效应会随着频率或脉冲波前时间的增加而变得更加严重。 消除此类故障无疑会提高 PCB 组件的电气性能。 同时也提高了无源元件功能的稳定性，减少了无源元件功能的失效。 由于无源元件嵌入在PCB中，并且周围区域受到严密保护，它们的功能值不会因工作环境的动态变化而改变，使它们处于非常稳定的状态。

4：节省产品制造成本

通过采用这种工艺方法，可以显着节省产品或PCB组件的成本。 例如在EP-RF的模型研究中，相当于LTCC的PCB基板可以节省10%的元件成本，30%的基板成本，40%的组装成本。 同时，由于陶瓷基板的组装工艺和烧结工艺难以控制，而PCB基板的嵌入式无源元件可以使用传统的PCB制造工艺完成，从而大大提高了生产效率。

当然，任何公益方式都有一定的局限性。 首先，针对大功能值无源元件的电阻、电容、电感值，需要开发大功能值嵌入式无源元件材料； 二是嵌入式无源元件的功能误差控制难度大，尤其是屏漏的平面嵌入式无源元件材料的功能误差控制。 目前，虽然采用激光技术对嵌入式无源元件的功能误差进行修整和控制，但并不是所有的嵌入式无源元件都可以通过这种方法修整以满足设计技术要求。 PCB制造商、PCB设计师和PCBA制造商将讲解嵌入式无源元件PCB的优势和问题。