Embedded Components

Auch kleine Designteams können eingebettete Komponenten erfolgreich nutzen

| Autor / Redakteur: Max Clemons * / Gerd Kucera

Es gibt mehrere Methoden zum Einbetten aktiver Bauelemente

Der erwähnte Support kommt vornehmlich von den EDA-Anbietern. Zum Beispiel wartet das neueste Release von Altium Designer (Version 14) mit ausgefeilten Funktionen zum Definieren und Implementieren von Kavitäten in PCBs auf, um das Einbetten von Bauelementen möglich zu machen.

Mit Cutouts und Laserbohren können inzwischen mehr PCB-Fertigungsabläufe die Voraussetzungen für eingebettete Bauelemente schaffen (Bild 2).

Hierfür unterstützt Altium Designer 14 ein Region-Attribut namens Cavity Definition. Regionen wird hierbei eine Höhe (Height) zugewiesen und Bauelemente können auf beliebigen Signallagen platziert werden. Abgesehen von der vollständigen Kapselung kann die Kavität eines Bauelements auch zum Leiterplattenrand offen sein.

Besonders sinnvoll kann dies beispielsweise beim Einbetten von SMD-LEDs sein. In Bild 3 ist die Kavität für eine SMD-LED in einer runden, mit Altium Designer 14 entworfenen Leiterplatte zu sehen.

Durch Editieren der Eigenschaften einer Komponente kann die Lage als eine beliebige Innenlage definiert werden, während die Ausrichtung des eingebetteten Bauelements durch die Ausrichtung der betreffenden Lage festgelegt wird (dies kann jedoch durch Ankreuzen des Kontrollkästchens Flipped on Layer aufgehoben werden). Wird ein Bauelement auf diese Weise eingebettet, richtet Altium Designer 14 automatisch einen Managed Stack ein, der die Leiterplattenstruktur in der Z-Ebene definiert.

Entwicklern stehen derzeit mehrere Methoden zum Einbetten aktiver Bauelemente zur Verfügung: Integrated Module Board (IMB), Embedded Wafer Level Package (EWLP), Embedded Chip Build Up (ECBU) und Chip in Polymer (CIP). Der letztgenannte Prozess gestattet die direkte Integration dünner Wafer-Gehäuse in dielektrische Lagen (anstatt Kavitäten zu nutzen), die in das Kernmaterial gebohrt oder gefräst werden (was auch bei mehrlagigen FR-4-Leiterplatten möglich ist).

Ein wichtiger Erfolgsfaktor beim Design mit eingebetteten Bauelementen ist die effektive Kommunikation mit dem Leiterplattenfertiger. Die Tabelle gibt eine Übersicht über die Dokumentationen, die dem Fertiger zusammen mit den Design-Dateien zur Verfügung gestellt werden sollten.

* Max Clemons ist Applikationsingenieur bei Altium.

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