Met de snelle ontwikkeling van opto-elektronische technologie wordt de hybride printplaat met fotonische geïntegreerde schakelingen, als een belangrijke drager die fotonische chips en elektronische systemen verbindt, een kerncomponent aan het worden voor het doorbreken van prestatieknelpunten op -high-end gebieden zoals communicatie, detectie en kwantumcomputers. In tegenstelling tot traditionele printplaten die alleen elektrische signaaloverdracht mogelijk maken, moeten hybride printplaten met geïntegreerde schakelingen tegelijkertijd rekening houden met de transmissie met laag verlies van fotonische signalen en een stabiele onderlinge verbinding van elektrische signalen. Hun technische kenmerken en verwerkingsvereisten zijn complexer en hun steun voor de ontwikkeling van de industrie wordt steeds prominenter.
Technische kernkenmerken van hybride pcb met fotonische geïntegreerde schakeling
De kernwaarde van hybride pcb met fotonische geïntegreerde schakeling is het realiseren van de coöperatieve transmissie en efficiënte integratie van twee soorten signalen via de speciale structuur van "optische elektrische integratie". Vanuit het perspectief van materiaalkeuze moet dit type printplaat worden gecombineerd met speciale materialen die een laag diëlektrisch verlies en een hoge thermische geleidbaarheid combineren - hoog- printplaten kunnen bijvoorbeeld de verzwakking van fotonsignalen tijdens transmissie verminderen, waardoor de communicatiesnelheid van optische modules wordt gewaarborgd; De compressietechnologie met gemengd medium kan materialen met verschillende kenmerken (zoals ondersteunende substraten en optische transmissiemedia) nauwkeurig combineren, waardoor wordt voldaan aan de eisen van structurele stabiliteit zonder de transmissiekwaliteit van fotonsignalen te beïnvloeden.
Op het niveau van structurele lay-out en procesaanpassing vertonen hybride printplaten met fotonische geïntegreerde schakelingen de kenmerken van "hoge precisie en hoge integratie". Om nauwkeurig koppelen van opto-elektronische componenten te bereiken, moeten printplaten een extreem hoge uitlijningsnauwkeurigheid tussen de lagen hebben om verlies van optische signaalkoppeling als gevolg van verplaatsing te voorkomen; Tegelijkertijd is de toepassing van microporeuze technologie van cruciaal belang, omdat laserboren met extreem kleine openingen verbindingen met een hoge- dichtheid kan bereiken, wat de mogelijkheid biedt voor een geminiaturiseerde lay-out van opto-elektronische apparaten. Bovendien heeft de stabiliteit van de impedantieregeling rechtstreeks invloed op de gecoördineerde werking van elektrische en optische signalen. Het is noodzakelijk om de impedantietolerantie binnen een strikt bereik te controleren door middel van fijne chemische processen om prestatieschommelingen veroorzaakt door signaalinterferentie te voorkomen.
Belangrijkste problemen bij het verwerken van hybride pcb's met fotonische geïntegreerde schakelingen
De verwerking van hybride pcb's met fotonische geïntegreerde schakelingen wordt geconfronteerd met drie kernuitdagingen: materiaalaanpassing, processynergie en kwaliteitscontrole. Ten eerste is er de uitdaging van het verwerken en aanpassen van speciale materialen, omdat de fysieke eigenschappen van verschillende materialen aanzienlijk verschillen. Diëlektrische materialen die worden gebruikt voor de overdracht van fotonensignalen kunnen bijvoorbeeld een speciale thermische uitzettingscoëfficiënt hebben, en nauwkeurige temperatuur- en drukcontrole is vereist tijdens het persproces om plaatvervorming of scheiding tussen de lagen veroorzaakt door ongelijkmatige materiaalkrimp te voorkomen; De toepassing van dikke koperfolie en andere materialen vereist etsprocessen met een hogere nauwkeurigheid om te voorkomen dat een ongelijkmatige dikte van de koperlaag de stroomgeleiding en de warmteafvoerprestaties beïnvloedt.
Ten tweede is er een grote vraag naar samenwerking tussen meerdere procesfasen. Hybride printplaten met fotonengeïntegreerde circuits vereisen vaak de integratie van meerdere speciale processen, zoals ervoor zorgen dat pluggaten van hars zonder luchtbellen worden gevuld om te voorkomen dat de signaaloverdrachtspaden worden beïnvloed; Het getrapte groef- en verzonken proces moet nauwkeurig worden afgestemd op de installatievereisten van de componenten, en maatafwijkingen kunnen ertoe leiden dat de componenten niet correct worden gemonteerd. Bovendien moet bij de selectie van oppervlaktecoatings ook rekening worden gehouden met elektrische prestaties en compatibiliteit. Chemische nikkel-palladiumcoatings moeten bijvoorbeeld uniformiteit garanderen om te voldoen aan de lage contactweerstandseisen van opto-elektronische apparaten, waarvoor verwerkingsdienstverleners over volwassen procesintegratiemogelijkheden moeten beschikken.
Ten slotte is de moeilijkheid van kwaliteitscontrole veel groter dan die van conventionele printplaten. De prestatiegebreken van hybride printplaten met fotonische geïntegreerde schakelingen kunnen direct leiden tot het falen van opto-elektronische systemen. Daarom is het noodzakelijk om een volledig proceskwaliteitsbewakingssysteem op te zetten - vanaf het testen van de prestaties van grondstoffen wanneer ze de fabriek binnenkomen, om ervoor te zorgen dat speciale materialen aan de technische normen voldoen; Online inspectie tijdens het productieproces, met behulp van zeer-precieze apparatuur om problemen zoals lijnfouten en diafragma-afwijkingen op te lossen; Elke stap moet nauwkeurig worden gecontroleerd om kwaliteitsrisico's te elimineren.
De industriële toepassingswaarde van hybride printplaten met foton-geïntegreerde circuits
Op het gebied van communicatie is de hybride printplaat met fotonische geïntegreerde schakelingen de kerncomponent van 5G/6G-basisstations en optische communicatiemodules. De kenmerken van laag signaalverlies kunnen zorgen voor een stabiele transmissie over lange- afstanden van hoog- signalen, waardoor communicatienetwerken een hogere bandbreedte en lagere latentie kunnen bereiken; Op het gebied van medische apparatuur kunnen diagnostische instrumenten met hoge-precisie (zoals beeldapparatuur en biochemische analysatoren) uitgerust met dit type printplaat de nauwkeurigheid en real-prestaties van detectiegegevens verbeteren door nauwkeurige coördinatie van optische en elektrische signalen; Op het gebied van kwantumcomputing en -detectie kunnen de hoge integratie- en lage interferentie-eigenschappen van fotonische geïntegreerde schakelingen gemengd met printplaten ondersteuning bieden voor de stabiele werking van kwantumchips en de praktische toepassing van kwantumtechnologie vanuit het laboratorium bevorderen.