Az optoelektronikai technológia gyors fejlődésével a fotonikus integrált áramkörű hibrid NYÁK, mint a fotonikus chipeket és az elektronikus rendszereket összekötő kulcsfontosságú hordozó, alapvető összetevőjévé válik a teljesítmény szűk keresztmetszete áttörésének a csúcskategóriás{0}}területeken, például a kommunikációban, az érzékelésben és a kvantumszámítástechnikában. Ellentétben a hagyományos nyomtatott áramköri lapokkal, amelyek csak elektromos jelátvitelt biztosítanak, a fotonikus integrált áramkörű hibrid nyomtatott áramköri lapoknak egyszerre kell figyelembe venniük a fotonikus jelek alacsony veszteségű átvitelét és az elektromos jelek stabil összekapcsolását. Műszaki jellemzőik és feldolgozási követelményeik összetettebbek, és egyre hangsúlyosabbá válik az iparfejlesztés támogatása.
A fotonikus integrált áramkörű hibrid NYÁK alapvető műszaki jellemzői
A fotonikus integrált áramkörű hibrid NYÁK alapvető értéke, hogy megvalósítsa kétféle jel kooperatív átvitelét és hatékony integrációját az "optikai elektromos integráció" speciális struktúráján keresztül. Az anyagválasztás szempontjából az ilyen típusú NYÁK-okat olyan speciális anyagokkal kell párosítani, amelyek egyesítik az alacsony dielektromos veszteséget és a nagy hővezetőképességet - például a nagy-frekvenciás kártyák csökkenthetik a fotonjelek csillapítását az átvitel során, biztosítva az optikai modulok kommunikációs sebességét; A vegyes közegű tömörítési technológia pontosan kombinálja a különböző jellemzőkkel rendelkező anyagokat (például hordozóhordozók és optikai átviteli közegek), kielégítve a szerkezeti stabilitás követelményeit anélkül, hogy befolyásolná a fotonjelek átviteli minőségét.
A szerkezeti elrendezés és a folyamat-adaptáció szintjén a fotonikus integrált áramkörű hibrid nyomtatott áramköri lapok a "nagy pontosság és a nagy integráció" jellemzőit mutatják. Az optoelektronikai alkatrészek precíz dokkolása érdekében a nyomtatott áramköri lapoknak rendkívül nagy rétegközi igazítási pontossággal kell rendelkezniük, hogy elkerüljék az elmozdulás okozta optikai jelcsatolás elvesztését; A mikropórusos technológia alkalmazása ugyanakkor döntő jelentőségű, mivel a rendkívül kis nyílású lézerfúrással nagy-sűrűségű összekapcsolás érhető el, ami lehetőséget biztosít az optoelektronikai eszközök miniatürizált elrendezésére. Ezenkívül az impedanciaszabályozás stabilitása közvetlenül befolyásolja az elektromos és optikai jelek összehangolt működését. Az impedancia tolerancia szigorú tartományon belüli szabályozása finomkémiai eljárásokkal szükséges a jelinterferencia okozta teljesítményingadozások megelőzése érdekében.
Főbb nehézségek a fotonikus integrált áramkörű hibrid NYÁK feldolgozásában
A fotonikus integrált áramkörű hibrid NYÁK feldolgozása három alapvető kihívással néz szembe: az anyagok adaptációjával, a folyamatok szinergiájával és a minőség-ellenőrzéssel. Először is a speciális anyagok feldolgozása és adaptálása jelenti a kihívást, mivel a különböző anyagok fizikai tulajdonságai jelentősen eltérnek egymástól. Például a fotonjelátvitelre használt dielektromos anyagok speciális hőtágulási együtthatóval rendelkezhetnek, és a préselési folyamat során pontos hőmérséklet- és nyomásszabályozásra van szükség, hogy elkerüljük a lemez egyenetlen anyagzsugorodása által okozott deformációját vagy rétegközi szétválását; Vastag rézfólia és más anyagok felhordása nagyobb pontosságú maratási eljárást igényel, hogy megakadályozza, hogy az egyenetlen rézréteg vastagsága befolyásolja az áramvezetést és a hőelvezetési teljesítményt.
Másodszor, nagy az igény a több folyamatszakasz közötti együttműködésre. A foton integrált áramkörű hibrid nyomtatott áramköri lapok gyakran több speciális folyamat integrálását teszik szükségessé, például annak biztosítását, hogy a gyantadugó lyukait buborékmentesen töltsék fel, hogy elkerüljék a jelátviteli útvonalak befolyásolását; A lépcsőzetes horony- és süllyesztési folyamatot pontosan össze kell hangolni az alkatrészek beépítési követelményeivel, és a méreteltérések miatt előfordulhat, hogy az alkatrészeket nem szerelik össze megfelelően. Ezenkívül a felületi bevonatok kiválasztásánál figyelembe kell venni az elektromos teljesítményt és a kompatibilitást is. Például a kémiai nikkel-palládium bevonatoknak egységességet kell biztosítaniuk ahhoz, hogy megfeleljenek az optoelektronikai eszközök alacsony érintkezési ellenállási követelményeinek, amelyek megkövetelik a feldolgozó szolgáltatóktól, hogy kiforrott folyamatintegrációs képességekkel rendelkezzenek.
Végül a minőség-ellenőrzés nehézsége messze meghaladja a hagyományos nyomtatott áramköri lapokét. A fotonikus integrált áramkörű hibrid nyomtatott áramköri lapok teljesítményhibái közvetlenül az optoelektronikai rendszerek meghibásodásához vezethetnek, ezért szükséges egy teljes folyamatminőség-ellenőrző rendszer kiépítése - a gyárba kerüléskor az alapanyagok teljesítményvizsgálatából, hogy a speciális anyagok megfeleljenek a műszaki előírásoknak; Online ellenőrzés a gyártási folyamat során, nagy pontosságú-berendezések használatával a problémák, például a vonalhibák és a rekesznyílás-eltérések elhárításához; Minden lépést pontosan ellenőrizni kell a minőségi kockázatok kiküszöbölése érdekében.
A foton integrált áramkörű hibrid NYÁK ipari alkalmazási értéke
A kommunikáció területén a fotonikus integrált áramkörű hibrid NYÁK az 5G/6G bázisállomások és optikai kommunikációs modulok központi eleme. Alacsony jelvesztési jellemzői biztosítják a nagy-távú, stabil nagyfrekvenciás jelek átvitelét, segítve a kommunikációs hálózatokat nagyobb sávszélesség és alacsonyabb késleltetés elérésében; Az orvosi berendezések területén az ilyen típusú NYÁK-val felszerelt nagy pontosságú diagnosztikai műszerek (például képalkotó berendezések és biokémiai analizátorok) javíthatják az észlelési adatok pontosságát és valós idejű teljesítményét az optikai és elektromos jelek precíz koordinációja révén; A kvantumszámítás és -érzékelés területén a nyomtatott áramköri lapokkal kevert fotonikus integrált áramkörök magas integrációs és alacsony interferencia-karakterisztikája támogatást nyújthat a kvantumchipek stabil működéséhez, és elősegítheti a kvantumtechnológia laboratóriumi gyakorlati alkalmazását.