Са брзим развојем оптоелектронске технологије, хибридна штампана плоча са фотонским интегрисаним колом, као кључни носач који повезује фотонске чипове и електронске системе, постаје кључна компонента за пробијање уских грла у перформансама у врхунским-областима као што су комуникација, сенсинг и квантно рачунарство. За разлику од традиционалних штампаних плоча које постижу само електрични пренос сигнала, хибридне штампане плоче са фотонским интегрисаним колом морају истовремено да размотре низак губитак фотонских сигнала и стабилну међусобну повезаност електричних сигнала. Њихове техничке карактеристике и захтеви обраде су све сложенији, а подршка развоју индустрије постаје све израженија.
Основне техничке карактеристике хибридне штампане плоче фотонског интегрисаног кола
Основна вредност хибридне штампане плоче фотонског интегрисаног кола је да реализује кооперативни пренос и ефикасну интеграцију две врсте сигнала кроз специјалну структуру "оптичке електричне интеграције". Из перспективе избора материјала, овај тип ПЦБ-а треба да буде упарен са специјалним материјалима који комбинују ниске диелектричне губитке и високу топлотну проводљивост -, на пример, високо-плоче могу да смање слабљење фотонских сигнала током преноса, обезбеђујући брзину комуникације оптичких модула; Технологија компресије мешовитих медија може прецизно комбиновати материјале са различитим карактеристикама (као што су потпорне подлоге и оптички преносни медији), испуњавајући захтеве структуралне стабилности без утицаја на квалитет преноса фотонских сигнала.
На нивоу структуралног изгледа и адаптације процеса, хибридне штампане плоче фотонских интегрисаних кола испољавају карактеристике „високе прецизности и високе интеграције“. Да би се постигло прецизно спајање оптоелектронских компоненти, штампане плоче морају да имају изузетно високу тачност међуслојног поравнања како би се избегли губици спајања оптичког сигнала узроковани померањем; Истовремено, примена микропорозне технологије је кључна, јер ласерско бушење са изузетно малим отворима може да постигне међусобну везу велике-густине, пружајући могућност минијатуризованог распореда оптоелектронских уређаја. Поред тога, стабилност контроле импедансе директно утиче на координисан рад електричних и оптичких сигнала. Неопходно је контролисати толеранцију импедансе унутар стриктног опсега кроз фине хемијске процесе како би се спречиле флуктуације перформанси узроковане сметњама сигнала.
Кључне потешкоће у обради хибридне штампане плоче фотонског интегрисаног кола
Обрада хибридне штампане плоче са фотонским интегрисаним колом суочава се са три кључна изазова: адаптација материјала, синергија процеса и контрола квалитета. Прво, постоји изазов обраде и прилагођавања специјалних материјала, јер се физичка својства различитих материјала значајно разликују. На пример, диелектрични материјали који се користе за пренос фотонског сигнала могу имати посебан коефицијент топлотног ширења, а потребна је прецизна контрола температуре и притиска током процеса пресовања како би се избегла деформација плоче или међуслојно раздвајање узроковано неравномерним скупљањем материјала; Примена дебеле бакарне фолије и других материјала захтева процесе јеткања са већом прецизношћу како би се спречило да неједнака дебљина бакарног слоја утиче на проводљивост струје и перформансе одвођења топлоте.
Друго, постоји велика потражња за сарадњом између више фаза процеса. Хибридне штампане плоче са фотонским интегрисаним колом често захтевају интеграцију више специјалних процеса, као што је обезбеђивање да рупе за чепове од смоле буду испуњене без мехурића како би се избегло утицај на путеве преноса сигнала; Степенасти жлеб и процес удубљења морају бити прецизно усклађени са захтевима за инсталацију компоненти, а одступања у димензијама могу довести до тога да компоненте нису правилно састављене. Поред тога, избор површинских премаза такође треба да узме у обзир електричне перформансе и компатибилност. На пример, хемијски никл паладијумски премази треба да обезбеде униформност како би се испунили захтеви за ниску отпорност на контакт за оптоелектронске уређаје, који захтевају од добављача услуга обраде да имају зреле могућности интеграције процеса.
Коначно, потешкоће контроле квалитета далеко надмашују ону код конвенционалних штампаних плоча. Дефекти перформанси хибридних штампаних плоча фотонских интегрисаних кола могу директно довести до квара оптоелектронских система, тако да је неопходно успоставити комплетан систем праћења квалитета процеса - од тестирања перформанси сировина када уђу у фабрику, како би се осигурало да посебни материјали испуњавају техничке стандарде; Онлине инспекција током производног процеса, коришћењем-опреме високе прецизности за решавање проблема као што су дефекти линија и одступања отвора бленде; Сваки корак треба прецизно контролисати како би се елиминисали ризици квалитета.
Индустријска примењена вредност хибридне штампане плоче фотонског интегрисаног кола
У области комуникација, хибридна штампана плоча са фотонским интегрисаним колом је основна компонента 5Г/6Г базних станица и оптичких комуникационих модула. Његове карактеристике малог губитка сигнала могу да обезбеде-стабилан пренос високофреквентних сигнала-на велике удаљености, помажући комуникационим мрежама да постигну већи пропусни опсег и мање кашњење; У области медицинске опреме, високо{5}}прецизни дијагностички инструменти (као што су опрема за снимање и биохемијски анализатори) опремљени овом врстом ПЦБ-а могу побољшати тачност и перформансе-у реалном времену података детекције кроз прецизну координацију оптичких и електричних сигнала; У области квантног рачунарства и сенсинга, високе карактеристике интеграције и ниске интерференције фотонских интегрисаних кола помешаних са штампаним плочама могу пружити подршку за стабилан рад квантних чипова и промовисати практичну примену квантне технологије из лабораторије.