Met de snelle ontwikkeling van opto-elektronische technologie worden hybride PCB's met fotonische geïntegreerde circuits, als belangrijke drager die fotonische chips en elektronische systemen met elkaar verbinden, kerncomponenten voor het overwinnen van prestatieknelpunten op -high-end gebieden zoals communicatie, detectie en kwantumcomputers. In tegenstelling tot traditionele PCB's die alleen elektrische signalen overbrengen, moeten hybride PCB's met fotonische geïntegreerde schakelingen tegelijkertijd zorgen voor de transmissie met weinig-verlies van fotonische signalen en een stabiele onderlinge verbinding van elektrische signalen. Hun technische kenmerken en verwerkingsvereisten zijn complexer en hun ondersteunende rol in de ontwikkeling van de industrie wordt steeds prominenter.
De belangrijkste technische kenmerken van hybride PCB's met fotonische geïntegreerde schakelingen: De kernwaarde van hybride PCB's met fotonische geïntegreerde schakelingen ligt in het bereiken van de gecoördineerde transmissie en efficiënte integratie van twee signalen via een speciale "optische-elektrische fusie"-structuur. Vanuit het oogpunt van materiaalkeuze vereisen deze PCB's speciale materialen met zowel een laag diëlektrisch verlies als een hoge thermische geleidbaarheid.-Hoog- platen met een hoge frequentie kunnen bijvoorbeeld de verzwakking van het fotonische signaal tijdens de transmissie verminderen, waardoor de communicatiesnelheid van de optische module wordt gewaarborgd; terwijl hybride diëlektrische lamineringstechnologie materialen met verschillende eigenschappen (zoals het ondersteunende substraat en het optische transmissiemedium) nauwkeurig kan combineren, waardoor wordt voldaan aan de structurele stabiliteitsvereisten zonder de transmissiekwaliteit van fotonische signalen te beïnvloeden.
In termen van structurele lay-out en procesaanpassing vertonen hybride PCB's met fotonische geïntegreerde schakelingen de kenmerken van "hoge precisie en hoge integratie". Om nauwkeurig koppelen van opto-elektronische componenten te bereiken, heeft de PCB een extreem hoge uitlijningsnauwkeurigheid tussen de lagen nodig om verlies van optische signaalkoppeling als gevolg van verplaatsing te voorkomen; Tegelijkertijd is de toepassing van microvia-technologie van cruciaal belang, omdat laserboren met extreem kleine openingen interconnectie met hoge -dichtheid mogelijk maakt, wat de mogelijkheid biedt voor de miniaturisatie van opto-elektronische apparaten. Bovendien heeft de stabiliteit van de impedantieregeling rechtstreeks invloed op de gecoördineerde werking van elektrische en optische signalen. Er zijn verfijnde processen nodig om de impedantietoleranties binnen strikte bereiken te controleren om prestatieschommelingen veroorzaakt door signaalinterferentie te voorkomen.
Belangrijkste uitdagingen bij de fabricage van hybride PCB's met fotonische geïntegreerde schakelingen
Het fabricageproces van hybride PCB's met fotonische geïntegreerde schakelingen wordt geconfronteerd met drie kernuitdagingen: materiaalcompatibiliteit, procescoördinatie en kwaliteitscontrole. Ten eerste is er de uitdaging om speciale materialen aan te passen. Verschillende materialen hebben aanzienlijk verschillende fysieke eigenschappen.-Het diëlektrische materiaal dat wordt gebruikt voor fotonische signaaloverdracht kan bijvoorbeeld een speciale thermische uitzettingscoëfficiënt hebben. Tijdens het lamineren moeten de temperatuur en druk nauwkeurig worden gecontroleerd om vervorming van de plaat of scheiding van de tussenlagen als gevolg van ongelijkmatige materiaalkrimp te voorkomen. De toepassing van materialen zoals dikke koperfolie vereist etsprocessen met hogere precisie om te voorkomen dat ongelijkmatige dikte van de koperlaag de stroomgeleiding en de warmteafvoerprestaties beïnvloedt.
Ten tweede zijn de coördinatievereisten van meerdere procesfasen extreem hoog. Hybride PCB's met geïntegreerde fotonische circuits vereisen vaak de integratie van meerdere speciale processen. Het pluggen met hars moet er bijvoorbeeld voor zorgen dat de gaten volledig worden gevuld zonder luchtbellen om te voorkomen dat het signaaloverdrachtspad wordt beïnvloed; processen met getrapte groef en verzonken gaten moeten nauwkeurig worden afgestemd op de montagevereisten van componenten, omdat maatafwijkingen een juiste montage van componenten kunnen belemmeren. Bovendien moet bij de keuze van oppervlaktecoatings rekening worden gehouden met zowel de elektrische prestaties als de compatibiliteit. Stroomloos nikkel-palladium-vergulden moet bijvoorbeeld uniformiteit garanderen om te voldoen aan de lage contactweerstandseisen van opto-elektronische apparaten. Dit vereist dat de verwerkingsdienstverlener over volwassen procesintegratiemogelijkheden beschikt.
Ten slotte is de kwaliteitscontrole veel uitdagender dan bij conventionele PCB's. Prestatiefouten in hybride PCB's voor fotonische geïntegreerde schakelingen kunnen direct leiden tot het falen van opto-elektronische systemen. Daarom moet er een alomvattend kwaliteitsbewakingssysteem worden opgezet-vanuit prestatietests van grondstoffen bij aankomst om ervoor te zorgen dat speciale materialen aan de technische normen voldoen; tot online inspectie tijdens de productie, met behulp van zeer-precieze apparatuur om circuitdefecten, diafragma-afwijkingen en andere problemen te identificeren; elke stap moet nauwkeurig worden gecontroleerd om kwaliteitsrisico's te elimineren.
De industriële toepassingswaarde van hybride PCB's met fotonische geïntegreerde schakelingen
Op communicatiegebied zijn hybride PCB's met fotonische geïntegreerde circuits kerncomponenten van 5G/6G-basisstations en optische communicatiemodules. Hun kenmerken met laag signaalverlies zorgen voor een stabiele transmissie over lange- afstanden van hoog- signalen, waardoor communicatienetwerken een grotere bandbreedte en een 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 PCB de nauwkeurigheid en real-prestaties van testgegevens verbeteren door nauwkeurige coördinatie van optische en elektrische signalen. Op het gebied van kwantumcomputing en -detectie ondersteunen de hoge integratie- en lage interferentie-eigenschappen van hybride PCB's met fotonische geïntegreerde schakelingen de stabiele werking van kwantumchips, waardoor kwantumtechnologie van het laboratorium naar praktische toepassingen wordt voortgestuwd.
Met de voortdurende verbetering van de prestatie-eisen op het gebied van de high{0}}elektronica zal de marktvraag naar hybride PCB's met fotonische geïntegreerde schakelingen blijven groeien, wat ook hogere eisen stelt aan de technische kracht en servicemogelijkheden van leveranciers van verwerkingsdiensten. Shenzhen Pulin Circuit Co., Ltd. is al vele jaren nauw betrokken bij de PCB-verwerking. Het heeft niet alleen de mogelijkheid om een verscheidenheid aan speciale materialen te verwerken (zoals hoog-printplaten, gemengde diëlektrica, dikke koperfolie, enz.), maar beheerst ook belangrijke processen zoals microvia, harspluggen en getrapte groeven. Via verfijnde procesoplossingen en efficiënte leveringssystemen kan het bedrijf betrouwbare ondersteuning bieden voor de verwerking van hybride PCB's met fotonische geïntegreerde circuits, waardoor klanten kunnen innoveren en ontwikkelen op het gebied van de high-elektronica.