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嵌入式有源元件可能成为下一个高密度设计技术

2011-12-06

Terry Costlow,IPC

多年以前电阻器和电容器就已埋入电路板之中,但此种做法并不能为某些设计师节省多少空间。设计师们开始将有源元件嵌入基底。

目前,与大批量嵌入式无源元件相比,这种趋势是小巫见大巫。但是嵌入式有源元件技术正应用于大批量产品中,因此很有可能新应用将得到快速的发展。

Solberg Technical Consulting 的 Vern Solberg 说, 在这点上,大用户是手机制造商及制造小产品的厂家。

他提到在印制电路板上嵌入有源元件的概念具有另一种特征,可能会吸引高绩效工程师。除了节省空间之外,由于有源元件的信号路径较短,因此还可以提高信号速度。

IPC 正在制定 IPC-7092 标准 &" 《嵌入式元件设计与组装流程实施 (Design and Assembly Process Implementation for Embedded Components)》,着手应对这一新领域。此标准描述了在印制电路板上使用成型或插入式方法实施无源和有源元件所面临的设计和组装难题。新标准的重点放在设计、制造技术及组装流程变化等等重要方面。

标准一旦完成,可有助于将此技术推向更主流的市场。Solberg(IPC-7092 制定委员会的联合主席)表示, 我们想为这种技术的实施提供实用的指导。

对于插入式元件,很明显第一步是设计出足够纤薄的元件,使其嵌入电路板结构中。设计师还必须提供电路路径,使芯片导线可与电路板上其它元件相连接。

我们还在处理在元件接口上可能使用微孔的情况。对此应用,有源和无源元件均须配备铜质接线端子,以便可以经受微孔电镀流程。 Solberg 说。

尽管标准化将会有助于拓宽市场,但是开发人员提到电路板生产商必须进行某些生产变更。最初针对丝焊加工而开发的裸片一般接触间隔非常紧密,因此准确的芯片布置和排列成为关键。Solberg 说, 这可能需要大量的投资。 必须达到相当高的准确度并且需要选择与连接技术相兼容的材料。此外,虽然可在制造流程的不同阶段进行电子测试,但嵌入经过预测试的芯片(已知的好芯片)将可能成为强制性流程。

此标准正在制定之中,IPC 志愿者正准备编写文档,帮助设计师和制造工程师有效部署此种技术。编写 IPC-2227 &" 《嵌入式设备印制电路板截面设计标准 (Sectional Design Standard for Embedded Device Printed Boards)》的团队正在与 IPC-7092 的成员合作,共同了解该新技术。

该委员会由 Ferrari Technical Services 的 Gary Ferrari 率领。

如果一切进展顺利,IPC-7092 的第一份草案将在几个月后供业界评审。

Solberg 说, 我们希望在 2012 年 2 月 APEX EXPO 之前能够完成工作草案。


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