Fortschrittliche Technologien für komplexe High-Performance-Designs
Spezial-PCB-Fertigung für komplexe High-Performance-Builds
Wir fertigen komplexe High-Performance-PCBs: Multilayer-HDI, Hybrid-Stack-ups, extreme Thermik, Embedded Parts und Hochfrequenzschaltungen. Für Halbleiter-Test, Telekom, Automotive, Aerospace und Medizintechnik.
Sofortangebot anfordern
Spezial-PCB-Fertigung: Advanced Technologien für komplexe High-Performance-Designs
In einer sich rasant entwickelnden Elektronikindustrie ist Spezial-PCB-Fertigung entscheidend für die anspruchsvollsten und leistungsstärksten Anwendungen. Von komplexen Multilayer-HDI-Designs über hybride Material-Stack-ups, extremes Wärmemanagement, Embedded Components bis hin zu Hochfrequenzschaltungen: Wir fertigen Spezial-PCBs, die strengste Anforderungen erfüllen. Ob aktuelle Halbleiter-Testboards, High-Performance-Computing, Telekommunikationssysteme oder Automotive-Elektronik – mit unserer Expertise und fortschrittlichen Fertigungstechniken helfen wir Ihnen, Innovationen schneller umzusetzen.
Dieser Service richtet sich an Branchen, in denen Performance, Zuverlässigkeit und Präzision nicht verhandelbar sind. Von komplexen Via-Strukturen bis zu fortschrittlichen Materialkombinationen stellen unsere Fertigungskapazitäten sicher, dass wir Ihre Anforderungen sowohl für High-Mix-Low-Volume als auch für großvolumige Projekte erfüllen können.
Kernmerkmale und Fähigkeiten der Spezial-PCB-Fertigung
Entdecken Sie unten die 10 Capability-Pfeiler für Spezial-PCBs: mechanische Präzision, Thermik, HDI, RF/Mikrowelle, Rigid-Flex/3D, Halbleiter-Test, Embedded Tech, exotische Materialien, Hochspannung und Advanced Packaging.
Erweiterte Mechanik & Tiefenkontrolle
Diese Kategorie umfasst physische Modifikationen an der PCB-Struktur und erfordert außergewöhnliche Präzision in der Z-Achsen-Tiefenkontrolle, häufig innerhalb von ±0.05mm oder sogar darunter. Diese Features ermöglichen komplexe mechanische Funktionen, beispielsweise tiefe Kavitäten zur Bauteilaufnahme oder für Wärmemanagement.
- Metall-Blindschlitz / Metall-Kavitäten-PCB: Diese PCBs werden mit nicht-durchgehenden Nuten auf einem Metallsubstrat (z. B. Aluminium, Kupfer) gefertigt. Dadurch lassen sich große Komponenten platzieren oder Gewicht reduzieren, während die Metallbasis für Wärmeabfuhr oder Abschirmung erhalten bleibt. Ideal für Hochleistungselektronik wie LED-Treiber und Automotive-Systeme.
- Step-Down-Kavitäten-PCB: Mehrere Stufen werden in das PCB gefräst, um unterschiedliche Lagen für Wire Bonding freizulegen (z. B. 2-Layer- oder 3-Layer-Stufen). Diese Kavitäten sind entscheidend für Halbleiter-Packaging, Power Devices und Anwendungen, in denen Komponenten für elektrische Verbindungen präzise positioniert werden müssen.
- PCB Opening / Lid PCB: In bestimmten Anwendungen werden Bereiche von Lötstopp und Dielektrika per Laser oder mechanisch entfernt, um interne Komponenten oder Heat Spreaders freizulegen. Dieser Prozess wird häufig in Automotive-Elektronik, High-Power-Systemen und Aerospace-Anwendungen eingesetzt, die definierte Wärmeabfuhrpfade benötigen.
- PCB mit backdrilling (Stub-Entfernung): Nichtfunktionale Via-Abschnitte (Via Stubs) werden von der Rückseite des PCBs ausgebohrt, um Signalreflexionen zu reduzieren und die Signalintegrität zu verbessern. Das ist entscheidend für High-Speed-Datenanwendungen wie 25Gbps+ Systeme, Network Switches und High-Performance-Prozessoren.
- Kontrollierte Tiefenbohrung / -fräsen: Bohren nur bis zu einer definierten Tiefe innerhalb des Boards (statt durchgehend), um spezielle Steckverbinder oder mechanische Montagepins aufzunehmen. Häufig in Leistungselektronik, wenn Komponenten montiert werden müssen, ohne die strukturelle Integrität zu beeinträchtigen.
- Counterbore / Countersink PCB: Diese Designs erzeugen konische oder zylindrische Senkungen um Bohrungen für Schrauben oder mechanische Befestiger. Typisch für Industrieanlagen, Medizingeräte und Consumer Electronics, in denen robuste mechanische Verbindungen erforderlich sind.
- Castellated Holes / Half-Cut Vias: Halbbohrungen bzw. halbgeschnittene Vias an der PCB-Kante – ideal für Module-on-Board-Verbindungen, genutzt in modularer Elektronik und RF-Systemen. Das ermöglicht einfache Kantenmontage von Sensoren, LEDs und Steckverbindern.
- Kantenmetallisierung / Side-Wetted PCB: Die PCB-Seiten werden metallisiert, um EMI-Abschirmung und Erdung zu verbessern. Eingesetzt in Anwendungen mit hoher EMI-Anforderung, z. B. Telekommunikations- und Automotive-Elektronik.
Extremes Wärmemanagement
Hochleistungskomponenten wie High-Power-LEDs, IGBT und GaN-Bauteile benötigen effektive Wärmeabfuhr, um thermischen Stress zu vermeiden. Unsere Extreme-Thermal-Techniken gewährleisten zuverlässigen Betrieb unter hoher Wärmelast.
- Embedded Copper Coin - I-Type: Ein Kupferblock, der durch das PCB eingebettet ist und auf beiden Seiten sichtbar ist – für Wärmemanagement in Leistungselektronik. Der Copper Coin verbessert die Wärmeleitung und steigert die Gesamtperformance von Hochleistungsbauteilen.
- Embedded Copper Coin - T-Type: Ein T-förmiger Copper Coin, eingebettet im PCB, für gezielte Wärmeleitung in Bereichen mit hoher Verlustleistung. Typisch in Netzteilen, LED-Treibern und Power Converters.
- Embedded Copper Coin - U-Type: Speziell geformte Copper Coins, die Bauteilanschlüsse umgehen und gleichzeitig Wärme in Power-Modulen und High-Performance-LEDs effektiv abführen.
- Sweat Soldering / Post-Bonded Coin: Ein Copper Coin auf der Rückseite des PCBs, angebracht mittels leitfähigen Klebstoffen oder Reflow-Löten. Diese Methode wird häufig für Hochstromanwendungen und Wärmemanagement in Automotive-Elektronik eingesetzt.
- Heavy Copper PCB: Mit Kupferdicken von 3oz bis 10oz pro Quadratfuß können diese PCBs Hochleistungssignale führen und die Thermik für Bauteile wie Power Transistors, High-Power-LEDs und Power-Conversion-Systeme beherrschen.
- Extreme Heavy Copper / Busbar PCB: Kupferdicken über 10oz – teils als Busbars eingebettet – für hunderte Ampere in industriellen Stromsystemen und EV-Ladestationen.
- Pedestal MCPCB: Metallbasierte PCBs mit erhöhten Kupfersäulen, die direkt mit LEDs verbunden sind, für effektive thermische Entkopplung und Wärmeabfuhr – ideal für LED-Beleuchtung und Leistungselektronik.
- Copper-Invar-Copper (CIC) PCB: Für Aerospace und militärische Anwendungen: dieses CIC-Laminat ist ideal für Umgebungen mit niedriger thermischer Ausdehnung und hoher Wärmeleitfähigkeit.
HDI & Microvia-Technologie
HDI-Technologie ermöglicht hochdichte Interconnects auf engem Raum und unterstützt die Miniaturisierung moderner Elektronik. Unsere Microvia-Prozesse eignen sich für High-Speed- und High-Performance-Anwendungen wie Smartphones, Tablets und High-End-Grafikkarten.
- Any-Layer HDI (ELIC): Ein fortschrittlicher HDI-Prozess, bei dem jede Lage über gestapelte Microvias verbunden wird, ohne Through-Holes. Das Ergebnis sind hochdichte, kompakte PCBs für Mobile Devices, Wearables und Automotive-Elektronik.
- Stacked-Microvia-PCB (3+ Lagen): Mehrere Lagen gestapelter Microvias per Laserbohren für dichte Signalführung und hohe Signalintegrität. Ideal für Hochfrequenzanwendungen wie RF-Kommunikation, Networking-Equipment und High-Performance-Computing.
- Skip Via HDI: Bohren von Layer 1 (L1) direkt auf Layer 3 (L3) unter Überspringen von Layer 2 (L2), um unnötige Vias zu vermeiden und Platz zu sparen. Perfekt für High-Speed-Schaltungen in Rechenzentren und Telekommunikation.
- Deep Microvia: Hochpräzises Laserbohren für Vias mit Aspect Ratios über konventionellen Designs. Wichtig für hochdichte Interconnects in Medizintechnik, Automotive und Consumer Electronics.
- Via-in-Pad Plated Over (VIPPO/POFV): Vias in BGA-Pads werden mit Harz gefüllt und überplattiert, was eine glatte Oberfläche und bessere Lötbarkeit für hochdichte Bauteile wie Prozessoren und Speicherchips liefert.
- mSAP (Modified Semi-Additive Process): Fine-Line-Prozess mit Leiterbahnbreiten/-abständen unter 30um – für Fine-Pitch-Designs in komplexen Package Substrates und moderner Telekommunikation.
Hybrid- & RF/Mikrowellen-PCBs
Hybrid-PCBs sowie RF-/Mikrowellenschaltungen werden eingesetzt, wenn präzise Materialkombinationen, Signalintegrität und Hochfrequenzperformance gefordert sind. Diese Lösungen liefern optimale Performance in Telekommunikation, Aerospace und militärischer Elektronik.
- Hybrid-Stack-up (FR4 + Rogers/Taconic): FR4 wird mit Rogers oder Taconic (Hochfrequenzmaterialien) kombiniert, um den besten Kompromiss aus Performance und Kosten zu erreichen. Häufig in Telekom und Satellitenkommunikation.
- Fusion Bonding PCB (PTFE Fusion): Hochtemperatur-PTFE-Fusion-Bonding für Radar und Mikrowellenanwendungen, die extreme Präzision erfordern.
- Metallrückseitiges PTFE: PTFE auf Metall-Backplates wie Aluminium oder Kupfer für Wärmeabfuhr und Signalintegrität in RF- und High-Power-Anwendungen.
- Patch-Antenna-PCB: Spezialisierte Microstrip-Antennen für Wireless- und Satellitensysteme. Erfordert strikte Kontrolle von Kupferfolienrauhigkeit und Dielektrikumstoleranzen.
- Cavity-Filter-PCB: Kombination aus RF-Schaltungen und präziser Kavitätenfräsung – genutzt in der Telekommunikation für Hochfrequenzfilterung.
Rigid-Flex & 3D-Strukturen
Rigid-Flex-PCBs und 3D-Strukturen eignen sich für Designs, die Flexibilität, Kompaktheit und dynamische Biegefähigkeit erfordern – eingesetzt in Wearables, Medizintechnik und Automotive-Systemen.
- Bookbinder Rigid-Flex: Flexible Innenlagen sind für kleine Biegeradien ausgelegt – ideal für kompakte Wearables oder implantierbare Medizingeräte.
- Air-Gap Rigid-Flex: Flexible Abschnitte sind mit unabhängigen Lagen aufgebaut, die nicht miteinander laminiert sind, was Flexibilität und Zuverlässigkeit verbessert.
- Windowed Rigid-Flex: Starre Bereiche besitzen Ausschnitte, die die darunterliegenden Flex-Schaltungen freilegen. Häufig, wenn sowohl Flexibilität als auch Steifigkeit benötigt werden.
- Flying Tail / Finger Flex: Rigid-Basis mit herausgeführten flexiblen Tails/Fingers – ideal für externe Anschlüsse wie Display-Interfaces.
- Sculptured Flex: Kupferleiter werden direkt geätzt und verstärkt, wodurch pin-ähnliche Kontakte oder thermische Pfade für power-sensitive Anwendungen entstehen.
- Semi-Flex (Deep Milled FR4): FR4 wird auf ein sehr dünnes Profil (ca. 0.2mm) gefräst und bietet begrenzte Flexibilität, z. B. für Steckverbinder oder Interface-Boards.
Halbleiter-Test & Substrate
Halbleiter-Testboards repräsentieren die höchsten Lagenzahlen und größten Dicken-zu-Durchmesser-Verhältnisse in der PCB-Industrie und überschreiten bei Wafer-Tests häufig 60–100 Lagen.
- Probe Card PCB: Testboards für Wafer-Tests, geeignet für bis zu 100 Lagen – kritisch für die Halbleiterfertigung.
- Load Board / DUT Board: Testboards für Tests an verpackten Chips, mit Anforderungen an Hochfrequenzperformance und hohe Aspect Ratios.
- Burn-in Board: Für Hochtemperatur-Tests von Chips, typischerweise aus High-TG oder Polyimid, geeignet für Umgebungen mit 250°C+.
- Coreless Substrate: Substrate ohne Core, basierend auf Multilayer-Stacking, häufig für Flip-Chip-Bonding.
- FC-BGA Substrate: Flip-Chip-BGA-Substrate mit hochdichten Verbindungen, entscheidend für Advanced ICs.
Embedded-Technologie
Embedded Components im PCB sparen Platz und verbessern die Signalintegrität und bieten Lösungen von Medizintechnik bis Consumer Electronics.
- Active Component Embedding (Die Embedding): Bare Die wird direkt in die Core-Lage des PCBs eingebettet – für High-Performance-Anwendungen wie Sensorik und Power Management.
- Passive Component Embedding: Passive Bauteile wie Widerstände und Kondensatoren werden ins PCB eingebettet, um Platz zu sparen und die Signalintegrität zu verbessern.
- Embedded Waveguide / Optical PCB: Integration von Glasfasern oder Polymer-Wellenleitern ins PCB für High-Speed-Optikkommunikation und Photonik-Anwendungen.
- Embedded NFC/RFID Coil: Ins PCB geätzte Spulen für NFC/RFID – ideal für kontaktlose Bezahlsysteme oder Tracking-Lösungen.
- Embedded Wire (Wire-laid PCB): Spezialtechnik, bei der Kupferdraht im PCB verlegt wird, um hohe Ströme zu führen – typischerweise für Leistungselektronik.
Exotische Materialien & Keramik
Fortschrittliche Materialien wie Keramik, Graphit und transparentes Glas werden in Spezialanwendungen eingesetzt, die hohe Wärmeleitfähigkeit, geringe thermische Ausdehnung und elektrische Isolation erfordern.
- DBC (Direct Bonded Copper) Ceramic: Kupfer auf Keramiksubstraten gebondet; typischerweise für High-Power-Anwendungen wie Automotive- und Industrie-Leistungselektronik.
- DPC (Direct Plated Copper) Ceramic: Kupferbeschichtung auf Keramiksubstraten für präzise RF-Anwendungen.
- AMB (Active Metal Brazing) Ceramic: Für leistungsstarke SiC-Power-Devices: Keramik und Metall werden zu einer hochrobusten Verbindung gefügt.
- LTCC (Low Temperature Co-fired Ceramic): Multilayer-Keramikboards für High-Reliability Aerospace- und militärische Anwendungen.
- Transparent Glass PCB: Glasbasierte Substrate für fortschrittliche Display-Technologien und optische Elektronik.
- Graphite / Carbon PCB: Graphit-/Carbon-basierte PCBs mit hoher Wärmeleitfähigkeit – ideal für power-sensitive Elektronik.
- Thick Film PCB: Per Siebdruck aufgebrachte leitfähige Tinten (z. B. Silberpaste) bilden elektrische Schaltungen für Hybrid-Circuits und automatisierte Testsysteme.
Hochspannungs-PCB-Design und Fertigung
Mit steigender Leistungsdichte werden Hochspannungs-PCBs in Anwendungen mit großen Strömen und Spannungen unverzichtbar, etwa in Energieübertragung, Industrieanlagen und Elektrofahrzeugen. Diese PCBs müssen strenge Sicherheitsstandards erfüllen und spezielle Designmerkmale integrieren, um Zuverlässigkeit und Haltbarkeit unter Hochspannungsbedingungen sicherzustellen.
- High Voltage PCB Design: Hochspannungs-PCBs berücksichtigen Kriechstrecken und Luftstrecken zwischen Leiterbahnen, um Überschläge und Durchschläge zu verhindern. Sie werden z. B. in Stromversorgungssystemen, Solar-Invertern und Automotive-Power-Supplies eingesetzt. Besonderes Augenmerk gilt dem Dielektrikum, das eine hohe Durchschlagsfestigkeit besitzen muss.
- Customized Slotting and Vias: Slotting wird genutzt, um Hochspannungs-Strompfade zu führen und ungewollte Lichtbögen zu vermeiden. Zusätzlich werden spezielle Vias mit verstärkter Isolation eingesetzt, um Kurzschlüsse zu verhindern und eine zuverlässige Leistungsübertragung sicherzustellen.
- Use of High-Voltage Materials: Wir verwenden hochspannungsgeeignete Materialien wie High-TG FR4 oder Keramiksubstrate mit hervorragenden Isolationseigenschaften. Diese Materialien halten tausende Volt aus und bleiben langfristig stabil.
- Thick Copper for Power Distribution: Dicke Kupferschichten (bis 30oz) sind in Hochspannungsdesigns für Power-Distribution üblich. So können hohe Ströme ohne Überhitzung geführt werden – entscheidend für Leistungselektronik, Industrieanlagen und EV-Ladestationen.
3D-PCB-Design und Advanced Packaging-Lösungen
Mit fortschreitender Miniaturisierung gewinnen 3D-PCBs und Advanced Packaging-Lösungen an Bedeutung. Diese Designs ermöglichen mehr Funktionalität auf kleinerem Raum und damit kompaktere Geräte in Branchen wie Wearables, IoT, Medizintechnik und Consumer Electronics.
- 3D PCB Integration: 3D-PCBs nutzen vertikales Stapeln und Integration mehrerer Lagen für kompakte Designs ohne Performance-Verlust. Ideal für Wearables und Smart Gadgets, die Kompaktheit und High-Performance-Elektronik verlangen. Lagen werden präzise vertikal interconnectet und können Embedded Components enthalten.
- Through-Silicon Vias (TSVs): TSVs sind vertikale Interconnects, die mehrere Chips oder PCB-Lagen in einem hochdichten 3D-Package integrieren. Kritisch für Advanced Microprocessors, Memory Modules und System-on-Chip (SoC) Designs, bei denen Platz und Performance entscheidend sind.
- Advanced IC Packaging: Wir bieten Flip-Chip-Bonding, BGA (Ball Grid Array), CSP (Chip Scale Package) und 3D-Packaging-Lösungen für anspruchsvollste Anwendungen. Diese Lösungen liefern höhere thermische Effizienz, höhere Geschwindigkeit und bessere Signalintegrität als klassische Verfahren.
- Stacked Chip Integration: Mehrere Dies werden in einem Package gestapelt, wodurch Bauraum gespart und Power Management verbessert wird. Besonders wichtig für Smartphones, IoT-Geräte und High-Performance-Computing, wo Fläche begrenzt ist, aber Performance gefordert wird.
Branchen, die wir bedienen
- Telekommunikation: 5G-Infrastruktur, Satellitenkommunikation, RF-Anwendungen.
- Automotive: ADAS, Elektrofahrzeuge, Leistungselektronik, Sensorik.
- Medizintechnik: Implantierbare Geräte, Diagnostik, Wearables.
- Aerospace: High-Reliability-Elektronik, Satellitenkommunikation, Avionik.
- High-Performance Computing: Server-PCBs, GPU-Boards, High-Performance-Interconnects.
- Consumer Electronics: IoT-Geräte, Smartphones, Wearables.
Warum APTPCB für Ihre Spezial-PCB-Fertigung?
- Unübertroffene Expertise: Mit langjähriger Erfahrung in der Fertigung hochleistungsfähiger Spezial-PCBs bringen wir umfassendes Know-how zu Advanced Materialien und innovativen Fertigungstechniken mit. Wir verstehen die Details komplexer Designs und stellen sicher, dass Ihr PCB höchste Standards bei Funktion und Performance erfüllt.
- Maßgeschneiderte Präzisionslösungen: Jedes Projekt ist einzigartig. Wir bieten individuelle Lösungen, die exakt auf Ihre Anforderungen zugeschnitten sind – von Hochfrequenzdesigns über Thermikoptimierung bis zu komplexen Multilayer-Stack-ups.
- State-of-the-Art Technologie: Wir bleiben technologisch vorn, indem wir modernste PCB-Fertigung einsetzen. Von Laserbohren und Stacked Vias bis zu fortschrittlichem Wärmemanagement und Spezialmaterialien – unsere Fähigkeiten sichern Top-Performance auch in anspruchsvollsten Anwendungen.
- Strenge Qualitätssicherung: Qualität hat höchste Priorität. Jedes PCB durchläuft umfassende Tests und Inspektionen, um Performance, Zuverlässigkeit und Dauerhaltbarkeit sicherzustellen. Auf unseren QA-Prozess können Sie sich verlassen – unabhängig von Komplexität und Einsatzumgebung.
Häufige Fragen
Antworten auf Fragen, die wir am häufigsten von Hardware-Teams hören.
Was umfasst Spezial-PCB-Fertigung im Vergleich zu Standard-Builds?
Sie umfasst Advanced Technologien über Standard-FR4 hinaus: Multilayer-HDI, hybride RF/Mikrowellen-Stack-ups, Rigid-Flex/3D-Strukturen, Extreme-Thermal-Lösungen (Copper Coin/Heavy Copper/MCPCB/CIC), Halbleiter-Testboards, Embedded Components, exotische Materialien (Keramik/Glas/Graphit) sowie Hochspannungs- und 3D-Packaging.
Welche erweiterten mechanischen Features unterstützen Sie?
Metallkavitäten/-slots, Step-Down-Kavitäten, PCB-Öffnungen, Backdrilling, Tiefenbohren/-fräsen, Counterbore/Countersink, Castellated Holes und Kantenmetallisierung – typischerweise mit ±0.05mm Tiefenkontrolle.
Wie lösen Sie hohe thermische Anforderungen bei High-Power?
Embedded Copper Coins (I/T/U), sweat-soldered oder post-bonded Coins, Heavy und Extreme Heavy Copper, Pedestal MCPCB sowie CIC-Laminate für niedrige CTE und bessere Wärmeverteilung.
Welche HDI- und Microvia-Fähigkeiten sind verfügbar?
Any-layer HDI (ELIC), stacked/skip/deep microvias, via-in-pad plated over (VIPPO/POFV) sowie mSAP Fine-Line-Prozesse unter 30µm line/space.
Welche Materialien und Strukturen unterstützen Sie für RF/Mikrowelle und Hybride?
FR4 + Rogers/Taconic Hybride, PTFE Fusion Bonding, metallrückseitiges PTFE, Patch-Antennen und Cavity-Filter-PCBs.
Angebot für kundenspezifische PCB-Fertigung & Bestückung anfordern
Teilen Sie Stack-up, Materialien und Zielanwendung. Unsere Ingenieure liefern DFM-Hinweise, Prozessoptionen und ein bestätigtes Fertigungsfenster für Ihr Special-PCB-Programm.