Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Integracja biernych elementów elektronicznych i układów elektronicznych z płytką obwodu drukowanego

Stęplewski W., Borecki J., Kozioł G., Serzysko T., Dziedzic A.

Elektronika : konstrukcje, technologie, zastosowania

|

2013

|

Vol. 54, nr 9

99-102

PL

Sprzęt elektroniczny dzięki postępującej miniaturyzacji i stosowaniu nowych technologii podzespołowych staje się coraz bardziej złożony. Dlatego są poszukiwane i rozwijane nowe techniki realizacji coraz bardziej skomplikowanych układów elektronicznych. Połączenie i rozwój technik integracji elementów biernych z płytką obwodu drukowanego to kierunek o ogromnym potencjale rozwojowym, szczególnie w perspektywie możliwości integracji również elementów czynnych. Techniki te stanowią jedną z ważnych metod wytwarzania gęsto upakowanych płytek obwodów drukowanych. W artykule opisano techniki wbudowywania elementów biernych i prostych układów elektronicznych wewnątrz płytki obwodu drukowanego oraz przykładowe wyniki badań prowadzonych w Instytucie Tele- i Radiotechnicznym i Politechnice Wrocławskiej.

EN

Electronic equipment thanks to the progressive miniaturization and the use of new electronic components technology is becoming increasingly complex. Therefore they are requested and developed the new techniques to provide increasingly complex electronic systems. The combination and development of techniques for the integration of passive components with Printed Circuit Board is the direction of the huge growth potential, especially in view of the possibility of the active electronic elements integration. These techniques are one of the important methods of manufacturing High-Tec Printed Circuit Boards. This article describes the embedding techniques of passive elements and simple electronic units inside the Printed Circuit Board, as well as shows the research results carried out at the Tele & Radio Research Institute and Wroclaw University of Technology.

2

Analysis of pulse durability of thin-film and polymer thick-film resistors embedded in printed circuit boards

Kłossowicz A., Dziedzic A., Winiarski P., Stęplewski W., Kozioł G.

Elektronika : konstrukcje, technologie, zastosowania

|

2012

|

Vol. 53, nr 1

51-55

EN

The passives (resistors, capacitors, inductors] embedded in printed circuit boards (PCBs) can improve electrical properties and reliability of electronic systems. Pulse durability is an important parameter of passive components and active devices. In the case of resistors it allows to determine many properties including maximum power dissipation, resistance change or phenomena occurring in resistor structures after pulse surging. Furthermore pulse durability defines utility for pulse circuits. Thus this work presents pulse durability of thin-film and polymer thick-film resistors made on the surface or embedded in Printed Circuit Boards (PCBs). Investigated test structures were made of nickel-phosphorus (Ni-P) alloy or polymer thick-film resistive inks on FR-4 laminate with similar sheet resistance (25Ω/sq or 100 Ω/sq for Ni-P alloys and 20 Ω/sq or 200 Ω/sq for polymer thick-film inks). Pulse durability was determined by calculating the maximum nondestructive electric field, maximum nondestructive surface power density or maximum nondestructive volume power density. These parameters were determined and compared for both kind of resistors in dependence on pulse duration, resistor geometry (length, width, aspect ratio], sheet resistance, interface between resistive film and termination material, type of cladding. Based on experimental results the similarities and dissimilarities in pulse durability of both group of resistors were analyzed.

PL

Elementy bierne (rezystory, kondensatory, cewki] wbudowane w płytki obwodów drukowanych (PCB] mogą polepszyć właściwości oraz niezawodność układów elektronicznych. Stabilność impulsowa jest ważnym parametrem zarówno elementów biernych jak i urządzeń aktywnych W przypadku rezystorów pozwala ona określić szereg właściwości takich jak np. maksymalna moc rozproszona, zmiana rezystancji lub zjawiska występujące wewnątrz struktury rezystora po przepłynięciu impulsu wysokonapięciowego. Co więcej odporność impulsowa określa użyteczność rezystora w obwodach pracujących impulsowo. Dlatego też w artykule przedstawiono wyniki badań odporności impulsowej cienkowarstwowych i polimerowych grubowarstwowych rezystorów utworzonych na powierzchni bądź wbudowanych w płytki obwodów drukowanych. Badane struktury zostały wytworzone z stopu fosforku niklu (Ni-P) lub polimerowej pasty rezystywnej na laminacie FR-4 o podobnych wartościach rezystancji powierzchniowej (25 Ω/kw lub 100 Ω/kw dla stopu Ni-P oraz 20 Ω/kw lub 200 Ω/kw dla polimerowych past rezystywnych]. Odporność impulsowa została określona na podstawie wyznaczonych parametrów: maksymalnego nieniszczącego pola elektrycznego, maksymalnej nieniszczącej powierzchniowej gęstości mocy oraz maksymalnej nieniszczącej objętościowej gęstości mocy. Parametry te zostały ustalone oraz porównane dla obu rodzajów rezystorów w zależności od czasu trwania impulsu, geometrii rezystora (długości, szerokości, współczynnika proporcji), rezystancji powierzchniowej, rodzaju materiału zastosowanego między warstwą rezystywną a jej kontaktem oraz rodzajem pokrycia. Na podstawie otrzymanych wyników przeprowadzonych badań przeanalizowano podobieństwa i różnice w odporności impulsowej dla obu rodzajów rezystorów.

3

Analysis of long-term stability of thin-film and polymer thick-film resistors embedded in Printed Circuit Boards

Winiarski P., Dziedzic A., Kłossowicz A., Stęplewski W., Kozioł G.

Elektronika : konstrukcje, technologie, zastosowania

|

2012

|

Vol. 53, nr 1

55-58

EN

This work presents long-term stability of thin-film and polymer thick-film resistors made on the surface or embedded in Printed Circuit Boards (PCBs]. Investigated test structures were made of nickel-phosphorus (Ni-P) alloy or polymer thick-film resistive inks on FR-4 laminate with similar sheet resistance (25 Ω/sq or 100 Ω/sq for Ni-P alloys and 20 Ω/sq. 200 Ω/ sq or 5 kΩ/sq for polymer thick-film inks) but decidedly different thickness of resistive layers - 0.1 or 0.4 μu thick Ni-P alloy and about 10...12 μm for polymer resistive films). Part of the Ni-P samples was covered with two different coatings - Resin Coated Copper (RCC] or Laser Drillable Prepreg (LDP). Polymer thick-film resistors were printed on Cu contacts or Cu contacts with Ni/Au coating and were covered by RCC film. The In-Situ accelerated ageing process (resistance of test samples performed directly at the ageing conditions] was carried out to perform long-term behaviour analysis. The results showed quite different behaviour of both group of resistors. In case of Ni-P thin-film resistors resistor geometry almost not affect long-term stability. However a significant influence on the behaviour of resistors was due to sheet resistance, type of encapsulation and ageing temperature. Measurement results revealed the square-root-of-time dependence of the resistance changes, which represent a single ageing mechanism. In temperature domain resistance drift can be described by the Arrhenius equation. The extrapolation of these results could be used to predict behaviour of resistors in various temperature and times of ageing. Such an extrapolation is almost impossible for polymer-thick film resistors, where the increase of ageing temperature leads to change relative resistance drift versus ageing time from positive to negative. In the case of these structures the interface between resistive films and termination materials plays a very important role on the level of observed relative resistance changes.

PL

W pracy przedstawiono wyniki badań stabilności dlugoczasowej rezystorów cienkowarstwowych oraz polimerowych rezystorów grubowarstwowych wykonanych na powierzchni lub wbudowanych w płytki obwodów drukowanych (PCB). Badane struktury testowe zostały wykonane ze stopu fosforku niklu (Ni-P) lub grubowarstwowych past polimerowych na podłożu FR-4, z podobnymi rezystancjami powierzchniowymi (25 Ω/kw lub 100 Ω/kw dla stopów Ni-P oraz 20 Ω/kw, 200 Ω/kw lub 5 kΩ/kw dla grubowarstwowych past polimerowych), lecz zdecydowanie różnej grubości warstw rezystywnych - 0.1 lub 0.4 μm dla stopów Ni-P oraz około 10...12 μm dla polimerowych warstw rezystywnych. Część próbek z rezystorami Ni-P pokryto dwoma typami warstwy ochronnej - laminatem RCC (Resin Coaled Copper] lub preimpregnatem LDP (Laser Drillable Prepreg). Grubowarstwowe rezystory polimerowe zoslaly nadrukowane na kontaktach Cu lub Cu z powłoką Ni/Au oraz zostaly pokryte warstwą laminatu RCC. Aby przeprowadzić analizę zachowania długoczasowego elementów wykorzystano metodę procesu przyśpieszonego starzenia oraz pomiarów In-Situ (pomiar rezystancji w warunkach narażeń). Wyniki wykazały zupełnie inne zachowanie się obu grup rezystorów. W przypadku rezystorów cienkowarstwowych Ni-P geometria niemal nie wpływa na stabilność długoczasową. Jednak znaczny wpływ na zachowanie się rezystorów był związany z rezystancją powierzchniową, typem pokrycia oraz temperalurą starzenia. Wyniki pomiarów ujawniły iż zmiany rezystancji są proporcjonalne do pierwiastka czasu, co prezentuje pojedynczy mechanizm starzenia. W dziedzinie czasu zmiany rezystancji mogą być opisane równaniem Arrheniusa, ekstrapolacja tych wyników może być użyta do przewidywania zachowania się rezystorów w różnych temperaturach oraz czasach starzenia.Taka ekstrapolacja jest prawie niemożliwa dla polimerowych rezystorów grubowarstwowych, gdzie wzrost temperatury starzenia prowadzi do zmian relatywnego dryftu rezystancji względem czasu z dodatniego na ujemny. W przypadku tych struktur połączenie pomiędzy warstwą rezystywną a materiałem kontaktu gra istotną rolę w obserwowanym poziomie względnych zmian rezystancji.

4

Próby doświadczalne formowania rezystorów planarnych wewnątrz wielowarstwowych płytek drukowanych

Borecki J., Kozioł G., Hackiewicz H.

Elektronika : konstrukcje, technologie, zastosowania

|

2008

|

Vol. 49, nr 5

79-82

PL

Wzrost szybkości działania i funkcjonalności nowoczesnego sprzętu elektronicznego oraz jego miniaturyzacja powodują, że zwiększa się liczba montowanych podzespołów elektronicznych (w tym biernych), a jednocześnie wymaga się płytek drukowanych o coraz mniejszych wymiarach. Zastąpienie rezystorów montowanych w procesie montażu powierzchniowego przez elementy rezystywne umieszczone wewnątrz płytki drukowanej stwarza realną możliwość wykorzystania nowego sposobu miniaturyzacji urządzeń elektronicznych. Prezentowane w artykule wyniki prób doświadczalnych formowania konstrukcji płytek drukowanych z wbudowanymi rezystorami są pierwszym krokiem w planowanym wdrożeniu w ITR technologii płytek drukowanych z wbudowanymi podzespołami biernymi.

EN

New electronic devices have to be very fast, more functional and miniaturized. Because of that more and more electronic components SMD (including passive ones) are assembled on printed circuit boards, which have to be more and more smaller. Replacemant the passive resistors by embedded planar thin-film resistors made an attractive option for miniaturization of electronic products. Presented results of the experimental trials of forming embeded planar thin-film resistors make the first stage in planed implementation of manufacturing technology of multilayer printed circuit boards with embedded devices.