4.8.1　平面集成技术的定义

平面集成技术也被称为平面埋置技术，是指通过特殊的材料制作电阻、电容、电感等平面化无源元器件，并将其印刷在基板表面或者嵌入基板的板层之间。

将电阻、电容、电感等无源元器件通过设计和工艺的结合，以蚀刻或印刷的方法将其安装在基板表层或者内层，用来取代基板表面需要焊接的无源元器件，从而提高有源芯片的布局空间和布线自由度，采用这种方法制作的电阻、电容、电感基本没有高度，不会影响基板的厚度。

图4-26所示为基板中的平面埋置电阻、电容和电感。电阻通常为采用阻性材料制作的分立式平面电阻，电阻可分布于基板不同层的不同位置；电容则分为两种情况，一种为采用容性材料制作的分立式的平面电容，可分布于基板的不同层的不同位置，另一种是将电容材料作为介质形成整个电容层；电感则通过特殊的线圈图形来实现，电感可能跨越多个板层，中间通过过孔连接。

4.8.2　平面集成技术的应用

目前，国内平面埋置电阻的应用比较多，其在SiP、MCM、厚膜、薄膜电路中应用普遍，平面埋置电阻一般制作在基板的表面层，这样方便后续的激光调整。平面埋置电容多将电容材料作为介质形成整个电容层，分立式平面电容的应用相对较少，主要是工艺比较复杂。例如，印刷型电容需要至少3层材料，而夹层型电容更复杂，除了需要多层材料，还需要通过过孔将相邻的层连接起来。平面埋置电阻、电容、电感基本结构如图4-27所示。

1.平面埋置电阻技术

平面埋置电阻技术通常采用高电阻率的材料，将其制成各种形状和不同电阻值的平面电阻，目前国外有多家公司生产埋置电阻材料（如DuPont、Ohmega和TICER等），工艺包括厚膜和薄膜两种。

相对而言，平面埋置电阻结构比较简单，常采用厚膜工艺，即加工工艺，需要在两个金属端子之间印刷出电阻形状，目前比较常用的四种平面埋置电阻结构有矩形、大礼帽形、折叠形和蜿蜒形，如图4-28所示。矩形结构简单，最为常见；大礼帽形的突出部分便于进行激光调阻；折叠形占用空间较小，适合阻值较小的印刷电阻；蜿蜒形则适合阻值较大的印刷电阻。

2.平面埋置电容技术

平面埋置电容技术通常采用较大介电常数的介质材料制作。它的结构与平行板电容类似，两侧是金属层，中间是高介电常数、低介质损耗的介质薄层，这种结构可以提升电容量。可选材料为容性材料，有3M、DuPont、Gould和Huntsman等多个厂家的容性材料。

平面埋置电容结构相对复杂，一般分为交叉指形、印刷式和夹层式结构，如图4-29所示。

① 交叉指形电容的形状如同两只手的手指相对交叉，这种电容作为一个完整的元器件放置在电气层中，中间填充介质，如图4-29（a）所示；②印刷式电容，其结构为底部两块金属分别作为此电容的两个端子，其中一块面积较大，上面覆盖介质，然后上面再印刷一层导体，导体一端位于介质层上方，另一端和面积较小的金属端子搭接，其有效面积为被介质隔开的底层金属与印刷导体重叠的面积，如图4-29（b）所示；③夹层式电容，其结构比较复杂，包含顶层金属、介质、底层金属和一个过孔，如图4-29（c）所示。

另外，还有一种埋置电容的方法就是在整个介质层中加入一层电容层，这种方法的工艺相对简单，如图4-26中所示的电容材料层。

3.平面埋置电感技术

平面埋置电感技术通常采用蚀刻铜箔或镀铜形成螺旋、弯曲等形状，或者利用层间过孔形成螺旋多层结构。其特性取决于基材参数和图形的形状与结构。目前的技术能实现的电感值比较小，仅有几纳亨到几十纳亨左右，主要应用在高频模块中。