Cavity PCB: Dünne Designs, verbesserte Leistung | Jerico

Jerico ist spezialisiert auf die Herstellung von Cavity PCBs, die dünnere Designs, verbesserte Wärmeableitung und überlegene Signalintegrität ermöglichen. Ideal für Wearables, medizinische Sonden und Automobilsensoren.

Cavity PCB

Was steckt in einer Cavity PCB?

Eine Kavitäten-Leiterplatte (Cavity PCB) ist eine spezielle Art von Leiterplatte, die in einem oder mehreren bestimmten Bereichen der Platine vertieft ist (gefräst oder geätzt), um eine Kavität zu bilden. Es handelt sich um eine fortschrittliche PCB-Technologie, die Nuten durch lokales Verdünnen der PCB-Dicke erzeugt. Die Tiefe dieser Nuten dringt normalerweise nicht in die gesamte Dicke der Platine ein, sondern reicht nur tief in eine oder mehrere innere Schichten. Es ist, als würde man eine Grube auf der PCB-Platine ausheben. Sie wird hauptsächlich verwendet, um das Problem von Höhenbeschränkungen für Bauteile zu lösen, um dünnere Produktdesigns zu realisieren, sowie zur Optimierung der Wärmeableitung und der Signalperformance. Obwohl der Herstellungsprozess komplex und die Kosten hoch sind, löst sie die Kernanforderungen an Platzkompression, verbesserte Wärmeableitung und hochpräzise Installation in High-End-Industrien.

Vorteile von Cavity PCBs

  • Platz sparen und großformatige Komponenten befestigen

Wenn Komponenten, die deutlich größer als die umliegenden Komponenten sind, auf der PCB installiert werden müssen, erhöht die direkte Installation auf der Oberfläche der PCB die Dicke der gesamten Baugruppe. Das Platzieren dieser großen Komponenten in einer vordefinierten Kavität kann die Gesamthöhe der gesamten PCB-Baugruppe reduzieren, wodurch das Produkt dünner und kompakter wird. Ultraflache Mobiltelefone, tragbare Geräte (Smartwatches, Kopfhörer) und Notebooks/Tablets verwenden oft diesen PCB-Typ.

  • Verbessern Sie die Wärmeableitung

Die Kavität kann unter dem Chip mit hoher Wärmeentwicklung (wie CPU, GPU, Leistungshalbleiter) platziert werden. Das Einlegen des Chips in die Kavität oder das direkte Kontaktieren der Chipbasis mit dem Boden der Kavität (normalerweise die Metallschicht) kann einen direkteren Wärmeableitungspfad zur Kupferschicht oder zum Wärmeableitungssubstrat innerhalb der PCB bieten, und sogar ein Mikrowärmekühler oder eine Wärmerohrleitung kann am Boden der Kavität installiert werden. Dies wird hauptsächlich in einigen elektronischen Geräten mit hoher Leistungsdichte, LED-Beleuchtung und Leistungsumwandlungsmodulen verwendet.

  • Verbessern Sie die Signalzuverlässigkeit

Dieses Kavitätendesign bietet eine bessere Abschirmungsumgebung für Hochgeschwindigkeitssignalleitungen oder HF-Komponenten und reduziert Interferenzen. Manchmal wird es verwendet, um passive Komponenten (wie Widerstände und Kondensatoren) zu integrieren, damit diese näher an den Chip-Pins liegen und parasitäre Effekte reduziert werden.

  • Hochpräzise Installation

Dies ist einer der Kernvorteile von Cavity PCBs, insbesondere in Bereichen, die Mikrometer-präzise Positionierung, Vibrationsfestigkeit oder automatisierte Montage erfordern, wie z. B. optische Module, medizinische Sonden und Automobilsensoren.

Die Herstellung von Cavity PCBs ist in der Regel komplexer und teurer als die von Standard-PCBs. Ein präzises 3D-Design ist erforderlich, und dabei müssen die Position, Größe, Tiefe der Kavität sowie der sichere Abstand zu internen Schaltkreisen und dem Komponentenlayout usw. berücksichtigt werden. In der Gerber-Datei muss die Kavität normalerweise in Form und Größe in der Board Outline/Cutout (GKO/GML)-Schicht und der Routing (GKO)-Schicht klar gezeichnet werden. Die Kavitätstiefe und die Positionstoleranz müssen streng kontrolliert werden; andernfalls können interne Schaltkreise beschädigt werden oder Probleme bei der Komponenteninstallation auftreten. Standard-FR-4 ist möglicherweise nicht für tiefe Kavitäten oder hohe Zuverlässigkeitsanforderungen geeignet, daher ist es notwendig, Materialien mit höherer Fräsbeständigkeit, höherem TG-Wert oder besserer Wärmeleitfähigkeit zu wählen.

Die Produktion von Cavity PCBs stellt hohe Anforderungen an die Genauigkeit der Ausrüstung / Prozesskontrolle / Materialtechnologie und das Qualitätszertifizierungssystem der Fabrik. Jerico Multilayer PCB verfügt über relevante professionelle Produktionskapazitäten in folgenden Bereichen:

  • Präzisionsbearbeitung: CNC+Laser-Verbundverfahren, um eine Breitenbearbeitungskapazität von ≤2mm zu gewährleisten. Pulsplattierungsleitung + horizontale Kupferabscheidungstiefe-Breiten-Verhältnis ≥10:1, Kupferdickengleichmäßigkeit >90%.
  • Erfüllen Sie verschiedene spezielle Materialanforderungen: Substrat mit hohem CTI (CTI≥600V/IEC 60112), Hochfrequenzmaterialien (Dk±0,05, Df≤0,002)
  • Metall-Insert-Prozess: IPC-9701 Zugtest ≥300N
  • Fabrikqualifikation: UL 94 V-0 & IATF 16949

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