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无源器件电阻和电容在电路板中的内置
对一个测试电路分别在没有电容、分立的退耦电容和几种不同材料制成的分布式电容的情况下,对其电源总线噪声进行测试,其结果见图3。可以注意到,分立的电容在频率上升到5G时失去其作用,而嵌入式电容仍然起作用。
MOTOROLA公司的工程师则使用一种有趣的方法来内置电容器。他们使用由包含钛酸钡的环氧树脂材料制成"Mezzanine"电容器,该材料被涂在电路板上,经过光线照射后分立的电容器就被制作完成了。感光底层的成本增加,但电容的安装成本降低了,所以总的来说最终模块的成本将降低了12%到14%。嵌入式电阻器也采用了这种方法。
经过改进的设计尺寸更小,重量更轻,同时与使用表贴元件相比其所占面积减少43%。制作嵌入式无源器件电路的技术被授权给三家PCB制造商:AT&S、Wus Circuits和IBIDEN。MOTOROLA已经制造了数以百万计的使用了嵌入式无源器件的GSM模块。
嵌入式电阻器
有两种方法制作嵌入式电阻器。Ohmega-Ply已经存在大约有二十年了。它是双金属层结构——铜层与一个薄的镍合金层构成了电阻器元素,它们形成层状的相对于底层的电阻器。然后通过对铜和镍的蚀刻,形成具有铜端子的各种镍电阻。这些电阻器被层压至电路板的内层中。
Ohmega-Ply的电阻范围只能在25~250ohm/square,但将其设计成蜿蜒样式(高长宽比)可获得更高的电阻值。该技术已经被应用于通讯设备中,例如卫星、基站、医疗电子设备、航空电子设备和电脑设备。和嵌入式电容一样,嵌入式电阻也可以节约空间、减少重量和尺寸。同时也可以提升电子性能。举例如图4,该探针卡有超过100个电阻,有6种不同电阻值。可以注意到这些电阻被直接放置在元件管脚的下方以减少信号至电阻的通路长度。图5显示了一个照相电路,其中的电阻形成了一个可变电阻器。值得注意的是每一个电阻的阻值是渐变的,其精度经激光校正可达+/-1%。
第二种制造嵌入式电阻的方法是使用电阻粘剂。它是掺杂有传导性碳或石墨的树脂,以此为填充剂,丝网印刷至指定处,经过处理后层压入电路板内部。电阻由金属化孔或微过孔连接至元件。使用电阻粘剂的技术已经存在了多年,一直受限于其较高的公差和较差的环境特性而未被投入消费应用。新一代的产品已经被开发出来并且具有更好的特性,正在逐步被应用于更多的成熟应用中。
来源:维库开发网