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将无源组件嵌入柔性 PCB

发布日期:2020-04-14

介绍:

产品的小型化和多功能化是电子工业发展的主要动力。印刷电路板是最常见的电子装配平台。这些包括刚性或柔性聚合物基底和用于金属布线的陶瓷基底。通常,各种组件和子系统都安装在电路板上。然而,为了减少印刷电路板表面上的组件数量,研究人员正在不断研究如何更好地利用PCB的空间布局,以便将组件嵌入印刷电路板内部。

将组件嵌入柔性PCB的优势:

1)线长较短,布局简化。
2)由于减少了焊接点,因此提高了系统可靠性。
3)由于减少了寄生效应,电性能更加稳定,尤其是在高频领域。
4)嵌入式组件的成本低于分离的组件。
当前,用于PCB中的嵌入式组件的各种技术正在迅速发展,但是没有一种技术占据绝对领先地位。

将无源组件嵌入Flex-PCB:

嵌入式无源元件主要包括嵌入式电容和嵌入式电阻。目前,已经开发出许多方案来嵌入电容器和电阻器。对于电容器,可以在介电膜片上刻蚀上下电极,并在其两侧覆盖铜,然后在其上层叠即可获得嵌入式电容器。也可以通过使用糊剂或溅射膜形成介电膜和电极来获得嵌入式电容。


对于电阻,可以在铜箔电极上印刷聚合物电阻膏。它还可以在铜箔和基板之间电镀电阻膜,然后分别蚀刻铜箔和电阻膜以形成线和电阻。另外,首先在该位置选择铜箔,印刷陶瓷厚膜浆料,高温烧结形成电容和电阻,然后通过层压形成嵌入元件。


吸引人的技术主要针对刚性PCB,对于柔性PCB,其特殊之处在于对嵌入式组件的弯曲提出了新的要求。下面的文章将介绍一种在柔性PCB中嵌入薄膜电阻的新方法。

化学镀镍的嵌入电阻:

工业上可行的是在印刷电路板上化学沉积厚度小于100nm的Ni膜以形成电阻结构。

这样,我们能够生产出电阻值为25–50Ω的电阻器。由于柔性基板的制造过程,蚀刻掉表面上的铜后,下面的PI呈现海绵状表面。由于Ni膜的厚度小于100nm,因此除了Ni过度生长形成团簇的某些区域之外,在镀镍之前和之后的其他区域的表面形态相对相似。

膜电阻性能测试:

为了方便测试,我们设计了特殊的测试电路图,每个电路板包含400个测试电阻。通过在电路板的整个表面上沉积一层镍膜,然后用激光切割电阻图案,也改变了工艺。

结论:
结果表明,化学镀镍工艺可用于柔性电路板。尽管镍膜的弯曲能力受到限制,但它可以完全满足卷对卷工艺的要求。
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