這zhe一yi趨qu勢shi確que實shi對dui整zheng個ge電dian子zi供gong應ying鏈lian影ying響xiang頗po深shen
，也ye是shi每mei個ge環huan節jie的de供gong應ying商shang所suo麵mian臨lin的de挑tiao戰zhan。工gong程cheng設she計ji團tuan隊dui要yao想xiang充chong分fen利li用yong這zhe一yi發fa展zhan趨qu勢shi，需xu要yao一yi款kuan在zai構gou思si和he創chuang新xinPCB時更具靈活性的設計自動化工具。新標準下的設計規則也具有一定挑戰
，因此EDA工具供應商正集中精力努力應對這些問題，使更多OEM廠商采用這種極具競爭性和革命性的技術。

 

 

將元件與基板連接主要有兩種方式：成型連接和嵌入式連接。前者有效地利用了鍍銅和阻性薄膜
，在嵌入層（或表麵層）產生無源（阻性
、容性
、感性）元件；後者是一個漸進的過程，可以把不連續的元件
、裸芯片甚至模塊安裝在基板材料表層下。

 

此方式的優點很多，最為重要的一點就是它的元件密度。值得一提的是
，人們對於無源元件（尤其是可以應對更高運行頻率和信號頻率的電容器）的需求增加，這也產生了一個新趨勢，即垂直堆棧元件，以最大程度降低走線長度。

 

元(yuan)件(jian)製(zhi)造(zao)商(shang)在(zai)推(tui)出(chu)新(xin)產(chan)品(pin)時(shi)必(bi)須(xu)要(yao)不(bu)斷(duan)滿(man)足(zu)人(ren)們(men)對(dui)於(yu)封(feng)裝(zhuang)變(bian)化(hua)的(de)需(xu)求(qiu)，以(yi)及(ji)廣(guang)泛(fan)應(ying)用(yong)的(de)表(biao)麵(mian)貼(tie)裝(zhuang)技(ji)術(shu)
，尤(you)其(qi)是(shi)在(zai)無(wu)源(yuan)元(yuan)件(jian)中(zhong)
，該(gai)技(ji)術(shu)可(ke)以(yi)更(geng)好(hao)地(di)將(jiang)元(yuan)件(jian)嵌(qian)入(ru)PCB基板中。隨著SMT剖麵結構越來越小，這些部件可以直接安裝或與芯片一起嵌入PCB基板中。比如01005（0402）係列
，尺寸僅為0.4mm長、0.22mm寬、0.15mm高。

 

然而，這種連接方式有進一步的要求
，主要分兩種：利li用yong傳chuan統tong的de焊han接jie方fang式shi或huo者zhe利li用yong鍍du銅tong孔kong。如ru果guo采cai用yong焊han接jie方fang式shi
，那na就jiu可ke以yi使shi用yong通tong用yong鍍du錫xi多duo層ceng陶tao瓷ci電dian容rong器qi，但dan是shi在zai嵌qian入ru時shi會hui有you一yi定ding的de風feng險xian。二er次ci加jia熱re（如當進行表麵貼裝）時會導致焊膏與嵌入元件產生回流
，並有可能最終導致操作失敗。

 

為了避免出現焊接回流問題，業內正在用鍍銅孔替代焊接元件，但是要求元件的電極也是銅質的（不是錫質的）
，以便更好地連接。因此現在業內也開始生產帶銅質電極的SMT器件。

 

 

在傳統的工作流程中，生產製造的各個階段往往是不連貫的：先行製造裸板
，然後送到裝配工廠，由元件貼裝機進行PCB板的裝配。

 

嵌入式元件將改善這一現象：各個階段不再是分開的，元件在生產製造的同時就要與PCB板連接在一起。這對PCB行業以及設備製造商而言是嚴峻的挑戰。無論是在PCB基板裝配過程中還是完畢後
，元件始終嵌入基板凹槽中。如果在PCB裝配之後再嵌入元件，凹槽就會顯露在表麵。如果要把元件完全嵌入多層板中
，隻能通過PCB製造商來操作，這也為SMT元件貼片機製造商創造了新的市場機會。

 

相應的，SMT貼片機製造商也要考慮嵌入元件鋪放問題。通常嵌入凹槽允許的最大生產公差僅為20um，這就要求SMT鋪放有較高的準確性。例如，焊膏的自動校對功能可以在一定程度上提高準確度，但對於嵌入式元件而言並不適用。

 

此外
，元件鋪放時的力道也要準確把握，表麵貼裝的元件在鋪放過程中出現的毀壞可以在外觀檢測時發現；相比之下，嵌入式元件的毀壞情況則是肉眼檢測不到的，一旦發現破裂則會導致整個基板失效。突發性的熱事件（如在表麵貼裝元件時產生回流）也會導致嵌入式元件的完整性大打折扣。

 

製造設備供應商力臻達到元件嵌入時的標準和操作規範
，以求為行業贏得功能和商業上的雙重收益。

 

 

電子行業已經成功地引入了嵌入式有源元件概念
，並將它視為主流趨勢。盡管大型OEM的目標鎖定在寸土寸金的消費設備上，但是隨著近年來小規模的設計團隊逐漸增多

，各個規模的OEM都開始利用嵌入式元件的優勢。

 

更多的PCB板製造流程可以通過切槽和激光鑽孔容納更多嵌入式元件，如圖1所示。

 

圖1：適用嵌入式元件的PCB製造流程。電路板通過堆疊技術製造而成，將嵌入式元件嵌入或包入其中。激光微鑽孔用於連接較低一側的嵌入式元件。

 

為了利用這一功能
，Altium Designer 14 （AD14）支持名為Cavity Definition的Region屬性
，可以將Height屬性與Region相聯係，允許在任意信號層鋪放元件。為了能夠完全嵌入
，元件的凹槽必須延伸至PCB板邊緣，從而在側邊開放，這一點在嵌入貼片LED時尤為重要。如圖2所示，利用Altium Designer 14設計的在圓形PCB板上用於裝配貼片LED的凹槽。

 

圖2：在圓形PCB板上為SMT LED而設計的凹槽。

 

通過編輯元件屬性，該層可被視為內層，嵌入式元件的方向也是根據該層的方向而定（可以通過勾選Fipped on Layer選項來覆蓋）。

 

如果用這種方式嵌入，Altium Designer 14可以自動產生托管堆棧Managed Stack，在Z平麵定義基板結構。

 

對於開發者來說目前有幾種嵌入有源元件的方式：模塊電路板（IMB）、嵌入式晶圓級封裝（EWCP）
、嵌入式晶片堆層（ECBU）和高分子嵌芯片（CIP）。最後一種方法可以把薄片晶圓封裝直接嵌入到堆疊的介質層上，而不是使用通過鑽孔或走線連接到核心材料的凹槽，這種方法也支持FR-4多層電路板。

 

在設計嵌入元件時，為了確保成功無誤
，重要的一點是與PCB製造商充分的溝通
，表1中羅列出了建議提供給PCB製造商的文檔以及設計文件。

 

 

 

大型OEMchangshangzaidaliangxiaofeiyingyongzhongshiyongqianrushiyuanjianyijingyoushilainiandeshijian，tadekeyongxinghejishuzhichiyezaidianzigongyinglianzhongzhujianzengda
，zhefanguolaiyeweigezhongguimodeOEM廠商創造了新的機會，使他們能夠瞄準垂直市場，更好地開拓自身優勢。設計工程師是連接到供應鏈的接口
，EDA供應商提供工具，實現無縫、高效的接口連接。通過在PCB設計中支持嵌入式元件
，Altium確保在各個層麵都能執行有效的電子產品設計。