Heeft u zich ooit afgevraagd waarom smartphones, laptops en hoogwaardige industriële besturingsapparatuur steeds dunner kunnen worden en toch steeds krachtigere prestaties kunnen leveren? Ondanks dat ze evenveel interne elektronische componenten hebben, bereiken ze een optimaal ruimtegebruik. Dit is te danken aan een hoogwaardig PCB-productieproces: begraven weerstands- en condensatortechnologie.

Simpel gezegd houdt dit in dat weerstanden en condensatoren, die normaal gesproken op het oppervlak van de PCB zijn gemonteerd, direct in de interne lagen van de printplaat worden "verborgen", waardoor de elektronische componenten in wezen een "onzichtbaarheidsprobleem" krijgen. Vandaag leggen we deze technologie in lekentermen uit en zien we hoe geweldig het is!

Wat zijn ondergrondse weerstanden en condensatoren? Hoe verschillen ze van traditionele processen?

Laten we eerst eens kijken naar traditionele printplaten. Weerstanden en condensatoren worden rechtstreeks op het bordoppervlak gesoldeerd met behulp van opbouwtechnologie, zoals het "bevestigen van kleine vierkantjes" op een printplaat.Dit neemt niet alleen ruimte in beslag, maar is ook gevoelig voor interferentie van buitenaf.

De technologie van begraven weerstanden en condensatoren daarentegen integreert weerstanden en condensatoren rechtstreeks in de interne lagen van de printplaat. De resulterende printplaat heeft een uniek structureel ontwerp: van onder naar boven bestaat deze uit een eerste diëlektrische laag, verborgen weerstanden, een circuitlaag en een tweede diëlektrische laag. Er wordt ook een speciale polymeerisolatielaag aangebracht op het gedeelte van de verborgen weerstand dat niet wordt bedekt door de circuitlaag om deze te beschermen tegen chemische corrosie. Dit is de sleutel tot de stabiele massaproductie van verborgen weerstands- en condensatorplaten.

Kortom: traditionele processen 'bevestigen ze aan het oppervlak', terwijl verborgen weerstanden en condensatoren 'binnenin verborgen zijn' - een verschil van één woord, maar een kwalitatieve sprong.

Wat zijn de belangrijkste voordelen van deze ‘stealth-technologie’?

De voordelen van de technologie van ondergrondse weerstanden en condensatoren (BRC's), die een standaardfunctie is geworden in hoogwaardige elektronische producten, zijn talrijk, en pakken elk een belangrijk pijnpunt in het hoogwaardige circuitontwerp aan:

• 1. Ruimtebesparend! Realiseren van "ultracompacte" printplaten: met verborgen weerstanden en condensatoren hoeft het PCB-oppervlak niet langer dicht opeengepakt te zijn met opbouwcomponenten, waardoor er direct aanzienlijke bordruimte vrijkomt. Hierdoor kunnen ingenieurs complexere circuits op kleinere borden ontwerpen, wat een van de belangrijkste redenen is waarom mobiele telefoons en smartwatches steeds kleiner kunnen worden.
• 2. Ruisonderdrukking! Stabielere circuitwerking: Opbouwcomponenten zijn gevoelig voor elektromagnetische interferentie, waardoor circuitruis ontstaat en de prestaties van het apparaat worden beïnvloed. Ingegraven weerstanden en condensatoren, ingekapseld in het PCB-materiaal, fungeren echter als een extra ‘beschermend schild’, waardoor de elektromagnetische interferentie aanzienlijk wordt verminderd en het circuit stabieler wordt, waardoor de anti-interferentiemogelijkheden worden gemaximaliseerd.
• 3. Verbeterde prestaties! Soepelere signaaloverdracht: Ingegraven weerstanden en condensatoren verkorten de signaaloverdrachtspaden, waardoor de signaaloverdrachtsvertraging en reflectieverlies worden verminderd, waardoor de integriteit en betrouwbaarheid van de signaaloverdracht aanzienlijk wordt verbeterd. Dit is vooral belangrijk voor producten met extreem hoge signaalvereisten, zoals mobiele telefoons, basisstations en hoogwaardige industriële besturingsapparatuur.
• 4. Verminderde dikte! Het bereiken van "dunheid" in apparatuur elimineert de noodzaak voor componenten voor opbouwmontage, waardoor de dikte van de printplaat direct wordt verminderd. Gecombineerd met gespecialiseerde materialen zoals ultradunne ingebedde condensatorkernplaten, wordt de gehele printplaat dunner en lichter, wat perfect past bij de huidige trend naar dunnere en lichtere elektronische producten.

Componenten verbergen is verre van eenvoudig.

Bij begraven weerstanden en condensatoren gaat het niet alleen om het "opvullen" ervan; het is een nauwkeurig productieproces met vier stappen, elk met strenge eisen:

• Stap 1: Een speciale interne laag creëren Naast de standaard buitenste en binnenste lagen van een PCB, wordt er een aparte interne laag gemaakt voor het inbedden van weerstanden en condensatoren. Deze laag reserveert ruimte voor het inbedden van de weerstanden en condensatoren en maakt gebruik van conventionele PCB-productietechnieken zoals galvaniseren en etsen om de nauwkeurigheid van de laag te garanderen.
• Stap 2: Verpakking van speciale componenten Gewone weerstanden en condensatoren kunnen niet rechtstreeks worden ingebed. Er moeten dunne, speciale pakketten van worden gemaakt die niet alleen passen bij de dikte van de printplaat, maar ook een goede thermische geleidbaarheid hebben om prestatieproblemen te voorkomen die worden veroorzaakt door warmteafvoer tijdens bedrijf.
• Stap 3: Nauwkeurig inbedden van componenten Dit is de kernstap, waarbij hoofdzakelijk gebruik wordt gemaakt van twee methoden: ofwel wordt een speciale perstechniek gebruikt om de verpakte weerstanden en condensatoren tussen de materialen van de binnenlaag te drukken; of lasertechnologie wordt gebruikt om holtes in het materiaal van de binnenlaag te etsen voordat de componenten nauwkeurig worden gevuld. Het hele proces vereist een extreem hoge nauwkeurigheid.
• Stap 4: Laagverbinding en -integratie. De interne lagen die de ingebedde componenten bevatten, moeten worden verbonden met andere conventionele lagen van de PCB door middel van lamineren, boren en andere technieken om een ​​complete printplaat te vormen, waarbij een soepele geleiding tussen de lagen wordt gegarandeerd.

​

Hoewel de voordelen aanzienlijk zijn, is het ook belangrijk om de nadelen te begrijpen. Het ingebouwde weerstands- en condensatorproces is weliswaar uitstekend, maar is geen wondermiddel. De belangrijkste nadelen zijn geconcentreerd op twee gebieden, en daarom wordt het momenteel alleen gebruikt in hoogwaardige producten:

• Complexe productie en reparatie: Weerstanden en condensatoren zijn intern verborgen en kunnen niet direct worden waargenomen. Als er zich een probleem voordoet, kunnen ze niet direct worden vervangen zoals componenten voor opbouwmontage, waardoor reparatie moeilijk wordt en mogelijk kan leiden tot het weggooien van het hele bord;
• Relatief hoge kosten: Speciale verpakkingen, nauwkeurige inbeddingsprocessen en gespecialiseerde materialen maken de productiekosten van ingebedde weerstands- en condensatorkaarten hoger dan die van traditionele PCB's.

Daarom wordt dit proces momenteel vooral gebruikt in hoogwaardige elektronische producten met hoge eisen op het gebied van prestaties, afmetingen en dikte, zoals vlaggenschip mobiele telefoons, hoogwaardige servers, industriële precisiebesturingsapparatuur en elektronische componenten in de ruimtevaart.

Samenvatting: De "ruimtelijke magie" van hoogwaardige elektronica – grenzeloos toekomstig potentieel

Uiteindelijk is PCB-verzonken weerstand- en condensatortechnologie een hoogwaardige technologie die is geboren voor ontwerpen met hoge dichtheid, hoge prestaties en dunne circuits. Door weerstanden en condensatoren intern te "begraven", lost het de pijnpunten van traditionele oppervlaktemontagetechnologie op, zoals ruimtebeperkingen, interferentie en dikte, en wordt het een belangrijke motor voor de miniaturisatie en hoogwaardige ontwikkeling van elektronische producten.

Met voortdurende technologische vooruitgang zullen de productiekosten van ondergrondse weerstands- en condensatortechnologie geleidelijk afnemen en zal de procesprecisie blijven verbeteren. In de toekomst kan het zich uitbreiden van hoogwaardige producten naar meer consumententoepassingen, waardoor meer elektronische producten doorbraken kunnen bereiken op het gebied van "klein formaat, hoge prestaties".