Wraz z szybkim rozwojem technologii optoelektronicznej, fotoniczna płytka drukowana z hybrydowym układem scalonym, jako kluczowy nośnik łączący chipy fotoniczne z systemami elektronicznymi, staje się kluczowym elementem umożliwiającym eliminowanie wąskich gardeł wydajności w-najlepszych dziedzinach, takich jak komunikacja, wykrywanie i obliczenia kwantowe. W przeciwieństwie do tradycyjnych płytek drukowanych, które zapewniają jedynie transmisję sygnału elektrycznego, hybrydowe płytki drukowane z fotonicznym układem scalonym muszą jednocześnie uwzględniać niskostratną transmisję sygnałów fotonicznych i stabilne wzajemne połączenie sygnałów elektrycznych. Ich właściwości techniczne i wymagania dotyczące przetwarzania są bardziej złożone, a ich wsparcie dla rozwoju przemysłu staje się coraz bardziej widoczne.
Podstawowa charakterystyka techniczna fotonicznej płytki hybrydowej z układem scalonym
Podstawową wartością fotonicznej płytki hybrydowej z układem scalonym jest realizacja wspólnej transmisji i efektywnej integracji dwóch rodzajów sygnałów poprzez specjalną strukturę „optycznej integracji elektrycznej”. Z punktu widzenia doboru materiału ten typ płytki drukowanej należy połączyć ze specjalnymi materiałami, które łączą niską stratę dielektryczną i wysoką przewodność cieplną. - Na przykład płytki-o wysokiej częstotliwości mogą zmniejszyć tłumienie sygnałów fotonowych podczas transmisji, zapewniając prędkość komunikacji modułów optycznych; Technologia kompresji mieszanego medium umożliwia dokładne łączenie materiałów o różnych właściwościach (takich jak podłoża nośne i optyczne media transmisyjne), spełniając wymagania stabilności strukturalnej bez wpływu na jakość transmisji sygnałów fotonowych.
Na poziomie układu strukturalnego i adaptacji procesu fotoniczne płytki hybrydowe z obwodami scalonymi wykazują cechy „wysokiej precyzji i wysokiej integracji”. Aby osiągnąć precyzyjne dokowanie komponentów optoelektronicznych, płytki obwodów drukowanych muszą charakteryzować się wyjątkowo dużą dokładnością wyrównania międzywarstwowego, aby uniknąć utraty sprzężenia sygnału optycznego spowodowanej przemieszczeniem; Jednocześnie zastosowanie technologii mikroporowatej ma kluczowe znaczenie, ponieważ wiercenie laserowe z wyjątkowo małymi otworami pozwala uzyskać-połączenia wzajemne o dużej gęstości, zapewniając możliwość zminiaturyzowanego układu urządzeń optoelektronicznych. Ponadto stabilność kontroli impedancji bezpośrednio wpływa na skoordynowane działanie sygnałów elektrycznych i optycznych. Konieczne jest kontrolowanie tolerancji impedancji w ścisłym zakresie za pomocą precyzyjnych procesów chemicznych, aby zapobiec wahaniom wydajności spowodowanym zakłóceniami sygnału.
Kluczowe trudności w przetwarzaniu fotonicznych płytek hybrydowych z układami scalonymi
Przetwarzanie fotonicznych płytek hybrydowych z układami scalonymi stoi przed trzema podstawowymi wyzwaniami: adaptacją materiału, synergią procesów i kontrolą jakości. Po pierwsze, istnieje wyzwanie związane z przetwarzaniem i dostosowywaniem specjalnych materiałów, ponieważ właściwości fizyczne różnych materiałów znacznie się różnią. Na przykład materiały dielektryczne stosowane do transmisji sygnału fotonowego mogą mieć specjalny współczynnik rozszerzalności cieplnej, a podczas procesu prasowania wymagana jest precyzyjna kontrola temperatury i ciśnienia, aby uniknąć odkształcenia płyty lub rozwarstwienia międzywarstwowego spowodowanego nierównomiernym skurczem materiału; Nakładanie grubej folii miedzianej i innych materiałów wymaga procesów trawienia z większą precyzją, aby zapobiec wpływowi nierównej grubości warstwy miedzi na przewodnictwo prądu i wydajność rozpraszania ciepła.
Po drugie, istnieje duże zapotrzebowanie na współpracę na wielu etapach procesu. Hybrydowe płytki drukowane z obwodami scalonymi Photon często wymagają integracji wielu specjalnych procesów, takich jak zapewnienie wypełnienia otworów zatyczek z żywicy bez pęcherzyków, aby uniknąć wpływu na ścieżki transmisji sygnału; Proces stopniowanego rowkowania i pogłębiania musi być dokładnie dopasowany do wymagań montażowych komponentów, a odchylenia wymiarowe mogą spowodować, że komponenty nie zostaną prawidłowo zmontowane. Ponadto przy wyborze powłok powierzchniowych należy również wziąć pod uwagę parametry elektryczne i kompatybilność. Na przykład chemiczne powłoki niklowo-palladowe muszą zapewniać jednorodność, aby spełnić wymagania urządzeń optoelektronicznych o niskiej rezystancji styku, które wymagają od dostawców usług przetwarzania dojrzałych możliwości integracji procesów.
Wreszcie trudność kontroli jakości znacznie przewyższa trudności w przypadku konwencjonalnych płytek drukowanych. Wady wydajności fotonicznych płytek drukowanych z hybrydowymi obwodami scalonymi mogą bezpośrednio prowadzić do awarii systemów optoelektronicznych, dlatego konieczne jest ustanowienie pełnego systemu monitorowania jakości procesu - na podstawie testów wydajności surowców po ich wejściu do fabryki, aby zapewnić, że specjalne materiały spełniają standardy techniczne; Kontrola online podczas procesu produkcyjnego z wykorzystaniem-precyzyjnego sprzętu do rozwiązywania problemów, takich jak defekty linii i odchylenia apertury; Każdy etap musi być precyzyjnie kontrolowany, aby wyeliminować ryzyko jakościowe.
Wartość zastosowania przemysłowego płytki hybrydowej z układem scalonym Photon
W dziedzinie komunikacji fotoniczna płytka hybrydowa z układem scalonym jest podstawowym elementem stacji bazowych 5G/6G i modułów komunikacji optycznej. Charakterystyka niskiej utraty sygnału może zapewnić stabilną-na duże odległości transmisję sygnałów o wysokiej{4}}częstotliwości, pomagając sieciom komunikacyjnym uzyskać większą przepustowość i mniejsze opóźnienia; W dziedzinie sprzętu medycznego-precyzyjne instrumenty diagnostyczne (takie jak sprzęt do obrazowania i analizatory biochemiczne) wyposażone w tego typu płytki drukowane mogą poprawić dokładność i wydajność danych detekcji w czasie-rzeczywistym poprzez precyzyjną koordynację sygnałów optycznych i elektrycznych; W dziedzinie obliczeń kwantowych i wykrywania, wysoka integracja i niska interferencja fotonicznych układów scalonych zmieszanych z płytkami drukowanymi może zapewnić wsparcie dla stabilnego działania chipów kwantowych i promować praktyczne zastosowanie technologii kwantowej z laboratorium.