Strauji attīstoties optoelektroniskajai tehnoloģijai, fotoniskās integrālās shēmas hibrīda PCB kā galvenais nesējs, kas savieno fotoniskās mikroshēmas un elektroniskās sistēmas, kļūst par galveno komponentu, lai pārvarētu veiktspējas trūkumus tādās augstākās klases jomās kā komunikācija, sensori un kvantu skaitļošana. Atšķirībā no tradicionālajām iespiedshēmu platēm, kas nodrošina tikai elektrisko signālu pārraidi, fotoniskās integrālās shēmas hibrīda iespiedshēmu platēm vienlaikus ir jāņem vērā fotonisko signālu zemu zudumu pārraide un stabila elektrisko signālu savstarpēja savienošana. To tehniskie parametri un apstrādes prasības ir sarežģītākas, un to atbalsts nozares attīstībai kļūst arvien svarīgāks.
Fotoniskās integrālās shēmas hibrīda PCB galvenie tehniskie parametri
Fotoniskās integrālās shēmas hibrīda PCB galvenā vērtība ir divu veidu signālu kooperatīva pārraide un efektīva integrācija, izmantojot īpašo "optiskās elektriskās integrācijas" struktūru. No materiālu izvēles viedokļa šāda veida PCB ir jāsavieno pārī ar īpašiem materiāliem, kas apvieno zemus dielektriskos zudumus un augstu siltumvadītspēju -, piemēram, augstas-frekvences plates var samazināt fotonu signālu vājināšanos pārraides laikā, nodrošinot optisko moduļu sakaru ātrumu; Jauktas vides kompresijas tehnoloģija var precīzi apvienot materiālus ar dažādām īpašībām (piemēram, atbalsta substrātus un optiskos pārraides līdzekļus), kas atbilst strukturālās stabilitātes prasībām, neietekmējot fotonu signālu pārraides kvalitāti.
Strukturālā izkārtojuma un procesa pielāgošanas līmenī fotoniskās integrālās shēmas hibrīda iespiedshēmu plates uzrāda "augstas precizitātes un augstas integrācijas" īpašības. Lai panāktu precīzu optoelektronisko komponentu dokstaciju, iespiedshēmu platēm ir jābūt ārkārtīgi augstai starpslāņu izlīdzināšanas precizitātei, lai izvairītos no optiskā signāla savienojuma zuduma, ko izraisa pārvietošanās; Tajā pašā laikā ļoti svarīga ir mikroporainas tehnoloģijas pielietošana, jo lāzera urbšana ar ļoti mazām atverēm var panākt augsta-blīvuma starpsavienojumu, nodrošinot iespēju miniaturizēt optoelektronisko ierīču izkārtojumu. Turklāt pretestības kontroles stabilitāte tieši ietekmē elektrisko un optisko signālu koordinētu darbību. Ir nepieciešams kontrolēt pretestības toleranci stingrā diapazonā, izmantojot smalkus ķīmiskos procesus, lai novērstu signāla traucējumu izraisītas veiktspējas svārstības.
Galvenās grūtības, apstrādājot fotoniskās integrālās shēmas hibrīda PCB
Fotoniskās integrālās shēmas hibrīda PCB apstrādei ir trīs galvenie izaicinājumi: materiālu pielāgošana, procesa sinerģija un kvalitātes kontrole. Pirmkārt, ir izaicinājums speciālo materiālu apstrādē un pielāgošanā, jo dažādu materiālu fizikālās īpašības būtiski atšķiras. Piemēram, dielektriskiem materiāliem, ko izmanto fotonu signālu pārraidei, var būt īpašs termiskās izplešanās koeficients, un presēšanas procesā ir nepieciešama precīza temperatūras un spiediena kontrole, lai izvairītos no plāksnes deformācijas vai starpslāņu atdalīšanās, ko izraisa nevienmērīga materiāla saraušanās; Biezas vara folijas un citu materiālu uzklāšanai nepieciešami kodināšanas procesi ar lielāku precizitāti, lai novērstu nevienmērīgu vara slāņa biezuma ietekmi uz strāvas vadīšanu un siltuma izkliedi.
Otrkārt, ir liels pieprasījums pēc sadarbības starp vairākiem procesa posmiem. Fotonu integrālās shēmas hibrīda iespiedshēmu plates bieži vien prasa vairāku īpašu procesu integrāciju, piemēram, nodrošinot, ka sveķu spraudņu caurumi ir piepildīti bez burbuļiem, lai neietekmētu signāla pārraides ceļus; Pakāpeniskajam rievas un iegremdēšanas procesam ir jābūt precīzi saskaņotam ar komponentu uzstādīšanas prasībām, un izmēru novirzes var izraisīt komponentu nepareizu montāžu. Turklāt, izvēloties virsmas pārklājumus, jāņem vērā arī elektriskā veiktspēja un savietojamība. Piemēram, ķīmiskajiem niķeļa palādija pārklājumiem ir jānodrošina viendabīgums, lai tie atbilstu optoelektronisko ierīču zemās saskares pretestības prasībām, kas prasa apstrādes pakalpojumu sniedzējiem nobriedušām procesu integrācijas iespējām.
Visbeidzot, kvalitātes kontroles grūtības ievērojami pārsniedz parasto iespiedshēmu plates grūtības. Fotonisko integrālo shēmu hibrīda iespiedshēmu plates veiktspējas defekti var tieši izraisīt optoelektronisko sistēmu atteici, tāpēc ir jāizveido pilna procesa kvalitātes uzraudzības sistēma - no izejvielu veiktspējas testēšanas, kad tās nonāk rūpnīcā, lai nodrošinātu īpašo materiālu atbilstību tehniskajiem standartiem; Tiešsaistes pārbaude ražošanas procesa laikā, izmantojot augstas-precizitātes iekārtas, lai novērstu problēmas, piemēram, līnijas defektus un diafragmas novirzes; Katrs solis ir precīzi jākontrolē, lai novērstu kvalitātes riskus.
Fotonu integrālās shēmas hibrīda PCB nozares pielietojuma vērtība
Sakaru jomā fotoniskās integrālās shēmas hibrīda PCB ir 5G/6G bāzes staciju un optisko sakaru moduļu galvenā sastāvdaļa. Tā zemie signāla zuduma raksturlielumi var nodrošināt augstfrekvences signālu stabilu-attālumu-, palīdzot sakaru tīkliem sasniegt lielāku joslas platumu un mazāku latentumu; Medicīnas iekārtu jomā augstas precizitātes diagnostikas instrumenti (piemēram, attēlveidošanas iekārtas un bioķīmiskie analizatori), kas aprīkoti ar šāda veida PCB, var uzlabot noteikšanas datu precizitāti un veiktspēju reāllaikā, precīzi koordinējot optiskos un elektriskos signālus. Kvantu skaitļošanas un sensoru jomā fotonisko integrālo shēmu augstā integrācija un zemie traucējumu raksturlielumi, kas sajaukti ar iespiedshēmu platēm, var nodrošināt atbalstu kvantu mikroshēmu stabilai darbībai un veicināt kvantu tehnoloģiju praktisku pielietojumu no laboratorijas.