Optoelektronisen tekniikan nopean kehityksen myötä integroidun fotonipiirin hybridi-PCB-levyistä on tulossa keskeisiä komponentteja, jotka voivat ratkaista suorituskyvyn pullonkaulat huippuluokan aloilla, kuten viestinnässä, anturissa ja kvanttilaskennassa. Toisin kuin perinteiset piirilevyt, jotka lähettävät vain sähköisiä signaaleja, integroitujen fotonipiirien hybridi-PCB-piirilevyjen on samanaikaisesti varmistettava fotonisten signaalien alhainen-häviö ja sähköisten signaalien vakaa yhteenkytkentä. Niiden tekniset ominaisuudet ja prosessointivaatimukset ovat monimutkaisempia, ja niiden tukirooli teollisuuden kehittämisessä on yhä näkyvämpi.
Integroitujen fotonipiirien hybridi-PCB-piirilevyjen tekniset ydinominaisuudet: Integroitujen fotonipiirien hybridi-PCB-piirilevyjen ydinarvo on kahden signaalin koordinoidun lähetyksen ja tehokkaan integroinnin saavuttaminen erityisen "optisen -sähkösuusiorakenteen" avulla. Materiaalivalinnan näkökulmasta nämä piirilevyt vaativat erikoismateriaaleja, joilla on sekä pieni dielektrinen häviö että korkea lämmönjohtavuus-esimerkiksi korkean kun taas hybridi-dielektrinen laminointitekniikka voi yhdistää tarkasti materiaaleja, joilla on erilaiset ominaisuudet (kuten tukialusta ja optinen siirtoväline), jotka täyttävät rakenteelliset vakausvaatimukset vaikuttamatta fotonisten signaalien lähetyslaatuun.
Rakenteellisen layoutin ja prosessisovituksen suhteen fotonisten integroitujen piirien hybridi-PCB-piirilevyillä on "korkean tarkkuuden ja korkean integroinnin" ominaisuuksia. Optoelektronisten komponenttien tarkan telakoinnin saavuttamiseksi PCB tarvitsee erittäin korkean kerrosten välisen kohdistustarkkuuden välttääkseen siirtymisen aiheuttaman optisen signaalin kytkentähäviön; Samanaikaisesti microvia-tekniikan soveltaminen on ratkaisevan tärkeää, koska laserporaus erittäin pienillä aukoilla mahdollistaa suuren-tiheyden yhdistämisen, mikä mahdollistaa optoelektronisten laitteiden miniatyrisoinnin. Lisäksi impedanssisäädön vakaus vaikuttaa suoraan sähköisten ja optisten signaalien koordinoituun toimintaan. Edistyneitä prosesseja tarvitaan impedanssitoleranssien hallitsemiseksi tiukoilla alueilla, jotta estetään signaalihäiriöiden aiheuttamat suorituskyvyn vaihtelut.
Tärkeimmät haasteet fotonisten integroitujen piirien hybridipiirilevyjen valmistuksessa
Fotonisten integroitujen piirien hybridipiirilevyjen valmistusprosessilla on kolme keskeistä haastetta: materiaalien yhteensopivuus, prosessien koordinointi ja laadunvalvonta. Ensinnäkin haasteena on mukauttaa erikoismateriaaleja. Eri materiaaleilla on merkittävästi erilaiset fysikaaliset ominaisuudet-esimerkiksi fotonisen signaalin siirtoon käytetyllä dielektrisellä materiaalilla voi olla erityinen lämpölaajenemiskerroin. Laminoinnin aikana lämpötilaa ja painetta on säädettävä tarkasti, jotta vältetään levyn muodonmuutos tai materiaalin epätasaisen kutistumisen aiheuttama kerrosten välinen erottuminen. Materiaalien, kuten paksun kuparifolion, levittäminen vaatii tarkempia etsausprosesseja, jotta epätasainen kuparikerroksen paksuus ei vaikuta virranjohtamiseen ja lämmönpoistokykyyn.
Toiseksi useiden prosessivaiheiden koordinointivaatimukset ovat erittäin korkeat. Fotoniset integroidut piirilevyt vaativat usein useiden erikoisprosessien integroinnin. Esimerkiksi hartsitulpan on varmistettava, että reiät ovat täysin täytettyinä ilman ilmakuplia, jotta signaalin siirtotie ei vaikuta; porrastetut ura- ja upotetut reikäprosessit on sovitettava tarkasti komponenttien asennusvaatimuksiin, koska mittapoikkeamat voivat estää komponenttien oikean kokoamisen. Lisäksi pintapinnoitteita valittaessa on otettava huomioon sekä sähköinen suorituskyky että yhteensopivuus. Esimerkiksi kemiallisen nikkeli-palladium-kultauksen on varmistettava tasaisuus, jotta se täyttää optoelektronisten laitteiden matalan kosketusresistanssin vaatimukset. Tämä edellyttää, että prosessointipalvelun tarjoajalla on kypsät prosessien integrointiominaisuudet.
Lopuksi laadunvalvonta on paljon haastavampaa kuin perinteisillä piirilevyillä. Integroitujen fotonipiirien hybridipiirilevyjen suorituskykyvirheet voivat suoraan johtaa optoelektronisten järjestelmien vikaantumiseen. Siksi on perustettava kattava laadunvalvontajärjestelmä-raaka-aineiden suorituskyvyn testaamisesta niiden saapuessa, jotta voidaan varmistaa, että erikoismateriaalit ovat teknisten standardien mukaisia. verkossa tapahtuvaan tarkastukseen tuotannon aikana käyttämällä korkean-tarkkuuden laitteita piirivirheiden, aukon poikkeamien ja muiden ongelmien tunnistamiseen; jokainen vaihe on valvottava tarkasti laaturiskien poistamiseksi.
Photonic Integrated Circuit -hybridipiirilevyjen teollisuuden sovellusarvo
Viestinnän alalla fotoniset integroidut piirilevyt ovat 5G/6G-tukiasemien ja optisten viestintämoduulien ydinkomponentteja. Niiden alhaiset signaalihäviön ominaisuudet takaavat vakaan-pitkän taajuuden signaalien-lähetyksen, mikä auttaa viestintäverkkoja saavuttamaan suuremman kaistanleveyden ja pienemmän latenssin. Lääketieteellisten laitteiden alalla tämän tyyppisillä PCB-levyillä varustetut korkean -tarkkuuden diagnostiset instrumentit (kuten kuvantamislaitteet ja biokemialliset analysaattorit) voivat parantaa testitietojen tarkkuutta ja{7}}reaaliaikaista suorituskykyä optisten ja sähköisten signaalien tarkan koordinoinnin avulla. Kvanttilaskennan ja -tunnistuksen aloilla fotonisten integroitujen piirien hybridi-PCB-piirilevyjen korkea integraatio- ja alhaiset häiriöominaisuudet tukevat kvanttisirujen vakaata toimintaa ja kuljettavat kvanttiteknologiaa laboratoriosta käytännön sovelluksiin.
Suorituskykyvaatimusten jatkuva parantaminen huippuluokan{0}}elektroniikka-alalla, fotonisten integroitujen piirien hybridipiirilevyjen kysyntä kasvaa edelleen, mikä asettaa korkeampia vaatimuksia myös käsittelypalveluntarjoajien tekniselle vahvuudelle ja palvelukyvylle. Shenzhen Pulin Circuit Co., Ltd. on ollut syvästi mukana PCB-käsittelyn alalla useiden vuosien ajan. Sillä ei ole vain kykyä käsitellä erilaisia erikoismateriaaleja (kuten suurtaajuuslevyjä, eristesekoitteita, paksua kuparikalvoa jne.), mutta se on myös hallitsenut tärkeimmät prosessit, kuten mikroläpiviennin, hartsitulppauksen ja porrastetut urat. Jalostettujen prosessiratkaisujen ja tehokkaiden toimitusjärjestelmien avulla se voi tarjota luotettavaa tukea integroitujen fotonipiirien hybridi-PCB-piirilevyjen käsittelylle ja auttaa asiakkaita innovoimaan ja kehittymään huippuluokan elektroniikan alalla.