Vantagens do PCB com Cavidade
- Economiza espaço e acomoda componentes de grandes dimensões
Quando componentes muito maiores do que os demais precisam ser montados no PCB, a instalação direta na superfície da placa aumenta a espessura de todo o conjunto. Colocar esses componentes grandes em uma cavidade pré-projetada reduz a altura total do conjunto do PCB, tornando o produto mais fino e compacto. Celulares ultrafinos, dispositivos vestíveis (smartwatches, fones de ouvido) e notebooks/tablets frequentemente usam esse tipo de placa de circuito.
- Melhora a dissipação de calor
A cavidade pode ser projetada sob o chip que gera muito calor (como CPU, GPU, dispositivos de potência). Colocar o chip na cavidade ou permitir que a base do chip entre em contato direto com o fundo da cavidade (geralmente a camada de metal) proporciona um caminho de condução de calor mais direto para a camada de cobre ou substrato de dissipação dentro do PCB, e até mesmo um dissipador de calor ou heat pipe pode ser instalado no fundo da cavidade. É mais utilizado em dispositivos eletrônicos de alta densidade de potência, iluminação LED e módulos de conversão de energia.
- Melhora a confiabilidade do sinal
Esse design de cavidade proporciona um ambiente de blindagem melhor para linhas de sinal de alta velocidade ou componentes de RF, reduzindo interferências. Às vezes, é usado para embutir componentes passivos (como resistores e capacitores) para aproximá-los dos pinos do chip e reduzir efeitos parasitários.
- Instalação de alta precisão
Este é um dos principais valores do PCB com cavidade, especialmente em áreas que exigem posicionamento em nível de mícron, resistência a vibrações ou montagem automatizada, como módulos ópticos, sondas médicas e sensores automotivos.
A fabricação de PCBs com cavidade é geralmente mais complexa e mais cara do que a de PCBs padrão. É necessário um design 3D preciso, considerando a posição, o tamanho, a profundidade da cavidade e a distância segura dos circuitos internos e do layout dos componentes. No arquivo Gerber, a cavidade geralmente precisa ser claramente desenhada em forma e tamanho na camada de Contorno/Recorte da Placa (GKO/GML) e na camada de roteamento (GKO). A profundidade e a tolerância de posição da cavidade devem ser rigorosamente controladas; caso contrário, pode danificar o circuito interno ou causar problemas de instalação dos componentes. O FR-4 padrão pode não ser adequado para cavidades profundas ou requisitos de alta confiabilidade, portanto, é necessário escolher materiais com maior resistência ao fresamento, maior valor de TG ou melhor condutividade térmica.
A produção de PCB com cavidade exige alta precisão de equipamentos, controle de processo, tecnologia de materiais e sistema de certificação de qualidade por parte da fábrica. A Jerico Multilayer PCB possui capacidades de produção profissionais relevantes nos seguintes aspectos:
- Usinagem de precisão: processo composto CNC + laser, garantindo capacidade de processamento de largura ≤2mm. Linha de galvanização por pulso + deposição horizontal de cobre com proporção profundidade/largura ≥10:1, uniformidade de espessura de cobre >90%.
- Atende a diversos requisitos especiais de materiais: substrato de alto CTI (CTI≥600V/IEC 60112), materiais de alta frequência (Dk±0.05, Df≤0.002)
- Processo de inserção de metal: teste de tração IPC-9701 ≥300N
- Qualificação da fábrica: UL 94 V-0 & IATF 16949
