如何将元器件埋置在SiP基板内？

RNGxiaohu · 发表于 2022-3-10 15:21

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将元器件埋置在基板内是一个非常有效地缩小SiP面积的方法，同时能有效减少基板表面的焊点，提高其可靠性，那如何将器件埋入到SiP基板内呢？

通俗来说有两种方法：

第一种方法用专业的术语来讲就是：通过腔体技术将分立元器件埋入基板。第二种方法用专业的术语来讲就是：通过特殊材料制作电阻、电容等无源器件并嵌入到板层之间。

首先，我们来看第一种方法：通过腔体的技术将分立元器件埋入基板。

腔体主要是以开放式腔体为主，实际上还有一种腔体称为埋置腔体，也称为封闭式腔体，参看下图，这样分立器件就可以埋入基板内部了。

具体在设计中怎么实现呢？大致分为三步，1）在基板上绘制正常的开放式腔体；2）将元器件放置到腔体中，器件自动落入腔体；3）将腔体属性更改为封闭式腔体。

设计方法看起来是不是很容易，这种技术适合所有的芯片类型，具体设计方法可参考《SiP系统级封装设计与仿真》一书第12章。

然后，我们来看第二种方法：通过特殊材料制作电阻、电容等无源器件并嵌入到板层之间。

这种技术目前应用也很广泛，主要是通过阻性、容性材料制作电阻或者电容，然后在基板层压的时候，嵌入到基板内部层之间或者直接制作在基板表面，这种方法制作的阻容基本没有高度，不会影响基板的厚度。

下图是4种常见的电阻形状，注意不同的阻值要选择合适的阻性材料，才能做出大小合适的埋入式电阻。

下图是3种常见的电容结构，同样要选择合适的材料，才能做出结构和大小都合适的埋入式电容。

目前在国内，平面式埋置电阻应用比较多，在SiP、MCM、厚膜、薄膜电路中应用普遍，一般制作在基板的表面层，这样方便后续的激光调整。平面式埋置电容应用相对较少，主要是工艺比较复杂，例如印刷型电容需要至少3层材料，而夹层型更为复杂，除了多层材料外，还需要通过过孔将相邻的层连接起来。

在设计工具方面，mentor的工具对此功能支持的比较好，全部在菜单中即可完成电阻、电容的自动综合功能。

另外，采用第二种方法，需要对材料特性有比较详细的了解，下图列出了部分阻容材料，不同的材料有不同的特性，只有选择了合适的材料，才能做出最优的埋置电阻或电容。具体设计方法可参考《SiP系统级封装设计与仿真》一书第15章。

第二种方法目前只适用于电阻、电容等无源器件，不像第一种方法可以支持芯片的埋置。

fantasyqqq · 发表于 2022-3-10 16:24

腾个地方给塞进去

somethingabc · 发表于 2022-3-16 18:22

学习了两种方法

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