Sparčiai tobulėjant optoelektroninei technologijai, fotoninių integrinių grandynų hibridinė PCB, kaip pagrindinis fotoninius lustus ir elektronines sistemas jungiantis laikiklis, tampa pagrindiniu komponentu, padedančiu įveikti našumo kliūtis aukščiausios klasės{0}}srityse, tokiose kaip ryšys, jutimas ir kvantinė kompiuterija. Skirtingai nuo tradicinių spausdintinių plokščių, kurios perduoda tik elektrinį signalą, fotoninės integrinės grandinės hibridinės spausdintinės plokštės turi vienu metu atsižvelgti į mažų nuostolių fotoninių signalų perdavimą ir stabilų elektrinių signalų sujungimą. Jų techninės charakteristikos ir apdorojimo reikalavimai yra sudėtingesni, o jų parama pramonės plėtrai tampa vis svarbesnė.
Pagrindinės fotoninių integrinių grandynų hibridinės PCB techninės charakteristikos
Pagrindinė fotoninės integrinės grandinės hibridinės PCB vertė yra bendradarbiauti ir efektyviai integruoti dviejų rūšių signalus per specialią „optinės elektrinės integracijos“ struktūrą. Žvelgiant iš medžiagų pasirinkimo perspektyvos, šio tipo plokštes reikia derinti su specialiomis medžiagomis, kurios derina mažus dielektrinius nuostolius ir didelį šilumos laidumą -, pavyzdžiui, aukšto-dažnio plokštės gali sumažinti fotonų signalų susilpnėjimą perdavimo metu, užtikrinant optinių modulių ryšio greitį; Mišrios terpės suspaudimo technologija gali tiksliai sujungti medžiagas su skirtingomis savybėmis (pvz., atraminius substratus ir optines perdavimo priemones), atitinkančias struktūrinio stabilumo reikalavimus, nepažeidžiant fotonų signalų perdavimo kokybės.
Struktūrinio išdėstymo ir proceso pritaikymo lygiu fotoninių integrinių grandynų hibridinės spausdintinės plokštės pasižymi „didelio tikslumo ir didelio integravimo“ savybėmis. Norint pasiekti tikslų optoelektroninių komponentų prijungimą, spausdintinės plokštės turi turėti itin didelį tarpsluoksnių išlygiavimo tikslumą, kad būtų išvengta optinio signalo sujungimo praradimo dėl poslinkio; Tuo pačiu metu labai svarbu taikyti mikroporų technologiją, nes gręžiant lazeriu su itin mažomis angomis galima pasiekti didelio-tankio sujungimą, suteikiantį galimybę miniatiūriškai išdėstyti optoelektroninius įrenginius. Be to, varžos valdymo stabilumas tiesiogiai veikia suderintą elektrinių ir optinių signalų veikimą. Būtina griežtai kontroliuoti varžos toleranciją taikant smulkius cheminius procesus, kad būtų išvengta signalo trukdžių sukeliamų veikimo svyravimų.
Pagrindiniai fotoninių integrinių grandynų hibridinių PCB apdorojimo sunkumai
Fotoninių integrinių grandynų hibridinės PCB apdorojimas susiduria su trimis pagrindiniais iššūkiais: medžiagų pritaikymu, proceso sinergija ir kokybės kontrole. Pirma, susiduriama su iššūkiu apdirbti ir pritaikyti specialias medžiagas, nes skirtingų medžiagų fizinės savybės labai skiriasi. Pavyzdžiui, dielektrinės medžiagos, naudojamos fotonų signalui perduoti, gali turėti specialų šiluminio plėtimosi koeficientą, o presavimo procese būtina tiksliai kontroliuoti temperatūrą ir slėgį, kad būtų išvengta plokštelės deformacijos ar tarpsluoksnių atsiskyrimo, kurį sukelia netolygus medžiagos susitraukimas; Naudojant storą vario foliją ir kitas medžiagas reikia didesnio tikslumo ėsdinimo procesų, kad netolygus vario sluoksnio storis nepaveiktų srovės laidumo ir šilumos išsklaidymo.
Antra, yra didelis poreikis bendradarbiauti tarp kelių proceso etapų. Fotonų integrinių grandynų hibridinėms spausdintinėms plokštėms dažnai reikia integruoti kelis specialius procesus, pvz., užtikrinti, kad dervos kištuko skylės būtų užpildytos be burbuliukų, kad nebūtų paveikti signalo perdavimo keliai; Pakopinis griovelis ir įdubimas turi būti tiksliai suderinti su komponentų montavimo reikalavimais, o dėl matmenų nukrypimų komponentai gali būti netinkamai surinkti. Be to, renkantis paviršiaus dangas taip pat reikia atsižvelgti į elektrines charakteristikas ir suderinamumą. Pavyzdžiui, cheminės nikelio paladžio dangos turi užtikrinti vienodumą, kad atitiktų mažo kontaktinio atsparumo optoelektroniniams prietaisams reikalavimus, dėl kurių apdorojimo paslaugų teikėjai turi turėti brandžių procesų integravimo galimybių.
Galiausiai, kokybės kontrolės sunkumas gerokai viršija įprastų spausdintinių plokščių sudėtingumą. Fotoninių integrinių grandynų hibridinių spausdintinių plokščių veikimo defektai gali tiesiogiai lemti optoelektroninių sistemų gedimą, todėl būtina sukurti pilną proceso kokybės stebėjimo sistemą - nuo žaliavų veikimo patikrinimo, kai jos patenka į gamyklą, siekiant užtikrinti, kad specialios medžiagos atitiktų techninius standartus; Tikrinimas internetu gamybos proceso metu, naudojant didelio tikslumo Kiekvienas žingsnis turi būti tiksliai kontroliuojamas, kad būtų išvengta kokybės rizikos.
Fotonų integrinių grandynų hibridinės PCB pramonės taikymo vertė
Ryšio srityje fotoninės integrinės grandinės hibridinės plokštės yra pagrindinė 5G/6G bazinių stočių ir optinio ryšio modulių sudedamoji dalis. Dėl mažo signalo praradimo charakteristikų galima užtikrinti stabilų aukšto-dažnio signalų perdavimą dideliais atstumais, o tai padeda ryšių tinklams pasiekti didesnį pralaidumą ir mažesnę delsą; Medicinos įrangos srityje didelio tikslumo diagnostikos prietaisai (pvz., vaizdo gavimo įranga ir biocheminiai analizatoriai), kuriuose yra šio tipo PCB, gali pagerinti aptikimo duomenų tikslumą ir{6}}laiką, tiksliai koordinuojant optinius ir elektrinius signalus; Kvantinio skaičiavimo ir jutimo srityje fotoninių integrinių grandynų, sumaišytų su spausdintinėmis plokštėmis, didelės integracijos ir mažos trukdžių charakteristikos gali padėti užtikrinti stabilų kvantinių lustų veikimą ir skatinti praktinį kvantinės technologijos taikymą laboratorijoje.