ฮอเร็กซ์ กรุ๊ป
October 19, 2020
การออกแบบความจุในตัวและความต้านทานในตัวของไมโครโฟน MEMS
ในปัจจุบัน MEMS PCB โดยทั่วไปจะกระจุกตัวอยู่ที่ 2-4 ชั้นซึ่งในบรรดาสมาร์ทโฟนระดับไฮเอนด์ในตลาดล้วนใช้ความจุแบบฝัง 4 ชั้นหรือความจุในตัว 4 ชั้นและความต้านทาน PCB ตัวเก็บประจุและตัวต้านทานเป็นส่วนประกอบแบบพาสซีฟใน MEMS .เมื่อผลิตภัณฑ์มีขนาดเล็กลงเรื่อย ๆ พื้นที่ผิวของแผงวงจรจะแน่นในการประกอบทั่วไปส่วนประกอบที่มีสัดส่วนน้อยกว่า 3% ของราคาทั้งหมดอาจใช้พื้นที่บนบอร์ดถึง 40%! และสิ่งต่างๆ แย่ลงเราออกแบบแผงวงจรเพื่อรองรับฟังก์ชั่นที่มากขึ้นอัตราสัญญาณนาฬิกาที่สูงขึ้นและแรงดันไฟฟ้าที่ต่ำลงซึ่งต้องใช้พลังงานมากขึ้นและกระแสที่สูงขึ้นงบประมาณด้านเสียงจะลดลงด้วยแรงดันไฟฟ้าที่ลดลงและจำเป็นต้องมีการปรับปรุงระบบจำหน่ายไฟฟ้าที่สำคัญ ทั้งหมดนี้ต้องใช้อุปกรณ์แฝงมากขึ้นนี่คือสาเหตุที่อัตราการเติบโตของอุปกรณ์พาสซีฟสูงกว่าอุปกรณ์ที่ใช้งานอยู่
ประโยชน์ของการใส่ส่วนประกอบแบบพาสซีฟภายในแผงวงจรไม่ได้ จำกัด อยู่ที่การประหยัดพื้นที่ผิวเท่านั้นจุดเชื่อมพื้นผิวของแผงวงจรจะสร้างปริมาณการเหนี่ยวนำการแทรกจะกำจัดจุดเชื่อมและลดปริมาณการเหนี่ยวนำซึ่งจะช่วยลด ความต้านทานของระบบจ่ายไฟดังนั้นตัวต้านทานและตัวเก็บประจุแบบฝังช่วยประหยัดพื้นที่ผิวบอร์ดที่มีค่าลดขนาดบอร์ดและลดน้ำหนักและความหนานอกจากนี้ยังปรับปรุงความน่าเชื่อถือด้วยการกำจัดรอยเชื่อมซึ่งเป็นส่วนหนึ่งของแผงวงจรที่มีแนวโน้มที่จะเกิดความผิดพลาดมากที่สุด ของอุปกรณ์แบบพาสซีฟจะลดความยาวของสายไฟและอนุญาตให้มีโครงร่างอุปกรณ์ที่กะทัดรัดมากขึ้นซึ่งจะช่วยเพิ่มประสิทธิภาพทางไฟฟ้า 1.ความจุในตัว
1.1 ตัวเก็บประจุแบบฝังมีข้อดีที่ชัดเจนในด้านประสิทธิภาพทางไฟฟ้าและความน่าเชื่อถือ:
A. ปรับปรุงแหล่งจ่ายไฟและความสมบูรณ์ของสัญญาณของวงจรดิจิตอลความเร็วสูงความต้านทานไฟฟ้ากระแสสลับระหว่างแหล่งจ่ายไฟและกราวด์สามารถลดลงเหลือ 10 มิลลิโอห์มโดยใช้เทคโนโลยีฝังเพียงอย่างเดียวดีกว่า PCB แบบเดิม 20 เท่า
ข. ลดความกระวนกระวายใจของแผนที่ตาในการส่งข้อมูลความเร็วสูงคุณสามารถลดอาการกระวนกระวายใจได้ 50%
C. ลดสัญญาณรบกวน EMI สามารถหลีกเลี่ยงหรือลดการใช้ฝาครอบป้องกันในขณะที่ปรับปรุง EMC ลดปริมาณผลิตภัณฑ์ลดน้ำหนักผลิตภัณฑ์
D. ปรับปรุงประสิทธิภาพการกระจายความร้อนของ PCB ให้สูงกว่า PCB ทั่วไป 3 เท่า 1.2 ในปัจจุบันเทคโนโลยีตัวเก็บประจุแบบฝังส่วนใหญ่จะใช้ในสามวิธี:
โครงสร้างของตัวเก็บประจุ: โลหะสองชิ้นประกบด้วยชั้นอิเล็กทริกซึ่งเป็นโครงสร้างเดียวกันกับพื้นผิวที่ประกบด้วยฟอยล์ทองแดงสองชิ้นของ PCBความจุที่เกิดจากความหนาของพื้นผิว PCB และพื้นที่ทองแดงที่เหลือกลายเป็นการออกแบบตัวเก็บประจุแบบฝังที่สะดวกที่สุด
สูตรความจุ: C = S * Dk / T (C: ค่าความจุ, S: พื้นที่ประสิทธิผลของโลหะสองชิ้นที่ทับซ้อนกัน, Dk: ค่าคงที่ไดอิเล็กตริกของชั้นอิเล็กทริก, T: ความหนาของชั้นอิเล็กทริก)
(1) เทคโนโลยีแผ่นด้านใน: ใช้ฟอยล์ทองแดงสองด้านของ PCB เพื่อลดความหนาของพื้นผิวและเพิ่มค่าคงที่ไดอิเล็กทริก (DK) เพื่อสร้างตัวเก็บประจุที่ต้องการซึ่งส่วนใหญ่แสดงเป็น:
A. bc-2000 (หน่วยความจุ: 506pf / inch2), ความหนาของวัสดุฐาน: 0.05 มม.
B. 3M c-ply (ความจุหน่วย: 10nf / inch2) ความหนาของวัสดุฐาน: 0.015 มม.
(2) บนบอร์ดด้านในของ PCB พิเศษฟิล์มหนาของแสงที่ถูกเผาโดยใช้วิธีการเปิดรับแสงและการพัฒนาเพื่อสร้างตัวเก็บประจุจำนวนมากที่ใช้เพียงอย่างเดียวหรือที่เรียกว่า: CFP: Photopolymer ที่เติมเซรามิก (การอนุญาตต่อหน่วยได้ถึง : 20nf / นิ้ว 2)
(3) ฝังตัวเก็บประจุอิสระลงใน PCB โดยตรง
2. ความต้านทานในตัว
ปรับปรุงความแม่นยำของค่าความต้านทานในการใช้งานความถี่สูงและความเร็วสูงแม้ว่าความแม่นยำของค่าความต้านทานของตัวต้านทานแบบไม่ต่อเนื่องมักจะอยู่ที่ 1% แต่การเหนี่ยวนำของปรสิตก็มีอยู่ในชุดความต้านทานเช่นเดียวกับใน PCB ผ่านรูและแผ่นในจริง การเชื่อมต่อวงจรตัวอย่างเช่นเมื่อต่อตัวต้านทาน 0402 ที่ห่อหุ้ม 50 โอห์มเข้ากับ PCB ความเหนี่ยวนำของกาฝากที่เกี่ยวข้องโดยทั่วไปคือ 6nH หากตัวต้านทานทำงานที่ 1GHz ค่ารีแอกแตนซ์ของกาฝากจะสูงถึง 40 โอห์มดีกว่า 1% ของความต้านทาน ตัวมันเอง แต่การเหนี่ยวนำแบบกาฝากของความต้านทานที่ฝังอยู่นั้นมีขนาดเล็กมากเมื่อเชื่อมต่อกับวงจรจริงไม่จำเป็นต้องใช้แผ่นเชื่อมและผ่านรูช่วยลดการเหนี่ยวนำของกาฝากได้อย่างมากดังนั้นแม้ว่าความต้านทานการฝังที่เสร็จสมบูรณ์จะมีเพียง 10% แต่ความจริง ความแม่นยำสูงกว่าความต้านทานแบบไม่ต่อเนื่องในการใช้งานความถี่สูงและความเร็วสูงในปัจจุบันเทคโนโลยีความต้านทานแบบฝังส่วนใหญ่จะใช้เป็นสองส่วนวิธี:
เครื่องบินลบการวินิจฉัย: (1) เพื่อซื้อความต้านทานของฟอยล์ทองแดงความดันบน PCB โดยตรงโดยวิธีการแกะสลักการประมวลผลตัวต้านทานส่วนใหญ่จะใช้สำหรับการออกแบบระหว่างช่วงความต้านทาน 50 ~ 10,000 โอห์มความทนทานต่อความต้านทานสามารถ ถูกควบคุมภายใน + / - 15% และเป็นเทคโนโลยีการใช้งานที่เป็นผู้ใหญ่ที่สุดในปัจจุบันซึ่งเป็นที่แพร่หลายมากที่สุดวัสดุที่เป็นตัวแทนหลักมี Ohmga ความหนาของความต้านทาน Trece อยู่ที่ประมาณ 0.2 um
(2) วิธีการเพิ่มระนาบ: หมึกตัวต้านทานที่ซื้อมาจะพิมพ์โดยตรงบนพื้นผิวของ PCB ซึ่งส่วนใหญ่ใช้เพื่อเปลี่ยนตัวต้านทานแผงวงจรช่วงความต้านทานอยู่ระหว่าง 300 ~ 100kohm
เนื่องจากได้ฝังการออกแบบความต้านทานความจุส่งผลให้กระบวนการผลิตผลิตภัณฑ์มีความซับซ้อนมากและการออกแบบ MEMS เป็นการย่อส่วนนำไปสู่การผลิตดั้งเดิมของผู้ผลิต PCB ไมโครโฟนค่อยๆออกโรงงาน PCB บางแห่งมีพื้นฐานทางเทคนิคที่แข็งแกร่งและค่อยๆเข้าสู่ความต้านทานที่ฝังอยู่ ของการแข่งขันไมค์โรงงาน PCB ที่เป็นตัวแทนมากที่สุดบางส่วนได้อธิบายไว้ด้านล่าง
Horexs มีทีมเทคนิคที่แข็งแกร่งมีส่วนร่วมในการวิจัยและพัฒนาความสามารถในการฝังและความต้านทานที่ถูกฝังมาตั้งแต่ปี 2552 เป็นองค์กรชั้นนำในอุตสาหกรรม PCB ของจีนที่ใช้ความสามารถในการฝังและเทคโนโลยีการต้านทานแบบฝังในการผลิตจำนวนมากจากนั้นจึงส่งเสริมความสามารถในการฝังและเทคโนโลยีการต้านทานแบบฝัง ไปยังผลิตภัณฑ์ระบบในปีต่อ ๆ ไปในปี 2554 บริษัท ได้ลงทุนในการวิจัยและพัฒนาบอร์ด IC อย่างต่อเนื่องด้วยเทคโนโลยีที่แข็งแกร่งและอุปกรณ์ที่ทันสมัย บริษัท ได้เข้าสู่การแข่งขันในตลาด MEMS PCB อย่างรวดเร็วและได้รับความนิยมจากหลาย บริษัท อย่างรวดเร็วเป็นผลให้ บริษัท ได้ครอบครองส่วนหนึ่งของตลาด MEMS PCB
