オプトエレクトロニクス技術の急速な発展に伴い、フォトニック集積回路ハイブリッド PCB は、フォトニック チップと電子システムを接続する主要なキャリアとして、通信、センシング、量子コンピューティングなどのハイエンド分野でのパフォーマンスのボトルネックを克服するためのコア コンポーネントになりつつあります。{0}電気信号のみを伝送する従来の PCB とは異なり、光集積回路ハイブリッド PCB は、光信号の低損失伝送と電気信号の安定した相互接続を同時に確保する必要があります。{2}}それらの技術的特性と処理要件はより複雑になり、業界の発展におけるサポートの役割がますます顕著になっています。
フォトニック集積回路ハイブリッド PCB の中核となる技術的特徴: フォトニック集積回路ハイブリッド PCB の中核となる価値は、特殊な「光-電気融合」構造を通じて 2 つの信号の調整された伝送と効率的な統合を達成することにあります。材料選択の観点から見ると、これらの PCB には、低誘電損失と高熱伝導率の両方を備えた特別な材料が必要です。-たとえば、高周波基板は、伝送中の光信号の減衰を低減し、光モジュールの通信速度を確保できます。-一方、ハイブリッド誘電体積層技術は、異なる特性を持つ材料 (支持基板や光伝送媒体など) を正確に組み合わせることができ、フォトニック信号の伝送品質に影響を与えることなく構造安定性の要件を満たすことができます。
構造レイアウトとプロセス適応の観点から、フォトニック集積回路ハイブリッド PCB は「高精度および高集積」という特性を示します。オプトエレクトロニクス部品の正確なドッキングを実現するには、位置ずれによる光信号結合損失を避けるために、PCB には非常に高い層間アライメント精度が必要です。同時に、非常に小さな開口部でのレーザー穴あけにより高密度の相互接続が可能になり、光電子デバイスの小型化の可能性がもたらされるため、マイクロビア技術の応用が極めて重要です。-さらに、インピーダンス制御の安定性は、電気信号と光信号の協調動作に直接影響します。信号干渉による性能変動を防ぐために、インピーダンス許容差を厳格な範囲内で制御するには、洗練されたプロセスが必要です。
光集積回路ハイブリッド PCB 製造における主な課題
光集積回路ハイブリッド PCB の製造プロセスは、材料の適合性、プロセスの調整、品質管理という 3 つの主要な課題に直面しています。まず、特殊な素材を採用するという課題があります。材料が異なれば物理的特性も大きく異なります-たとえば、光信号の伝送に使用される誘電体材料は特殊な熱膨張係数を持つ場合があります。ラミネート中は、材料の不均一な収縮による基板の変形や層間剥離を避けるために、温度と圧力を正確に制御する必要があります。厚い銅箔などの材料を適用する場合、不均一な銅層の厚さが電流伝導や放熱性能に影響を与えるのを防ぐために、より高精度のエッチングプロセスが必要になります。
第 2 に、複数のプロセス段階の調整要件が非常に高いです。フォトニック集積回路ハイブリッド PCB では、多くの場合、複数の特別なプロセスの統合が必要になります。たとえば、信号伝送経路への影響を避けるために、樹脂の栓をする場合は、気泡が入らずに穴が完全に満たされるようにする必要があります。寸法の偏差により適切なコンポーネントの組み立てが妨げられる可能性があるため、段付き溝と皿穴のプロセスはコンポーネントの取り付け要件と正確に一致する必要があります。さらに、表面コーティングの選択では、電気的性能と互換性の両方を考慮する必要があります。たとえば、無電解ニッケル-パラジウム-金めっきは、光電子デバイスの低接触抵抗要件を満たすために均一性を確保する必要があります。これには、処理サービスプロバイダーが成熟したプロセス統合機能を備えていることが必要です。
最後に、品質管理は従来の PCB よりもはるかに困難です。フォトニック集積回路用のハイブリッド PCB の性能欠陥は、光電子システムの故障に直接つながる可能性があります。したがって、特殊な材料が技術基準を満たしていることを確認するために、到着時の原材料の性能試験から包括的な品質監視システムを確立する必要があります。{2}高精度の機器を使用して生産中にオンライン検査を行い、回路の欠陥、開口部の偏差、その他の問題を特定します。-品質リスクを排除するには、各ステップを正確に制御する必要があります。
光集積回路ハイブリッド PCB の業界応用価値
通信分野では、光集積回路ハイブリッド PCB は 5G/6G 基地局および光通信モジュールの中核コンポーネントです。低信号損失特性により、高周波信号の安定した長距離伝送が保証され、通信ネットワークがより高い帯域幅とより低い遅延を実現できるようになります。-医療機器分野では、このタイプの PCB を搭載した高精度診断機器（画像装置や生化学分析装置など）は、光信号と電気信号を正確に調整することで検査データの精度とリアルタイム パフォーマンスを向上させることができます。{6}{7}量子コンピューティングとセンシングの分野では、フォトニック集積回路ハイブリッド PCB の高集積性と低干渉特性が量子チップの安定した動作をサポートし、量子技術を実験室から実用化へと推進します。
ハイエンド エレクトロニクス分野における性能要件の継続的な改善に伴い、フォトニック集積回路ハイブリッド PCB に対する市場の需要は今後も成長し続けることになり、処理サービス プロバイダーの技術力とサービス能力に対する要求も高まります。{0} Shenzhen Pulin Circuit Co., Ltd.は長年にわたりPCB処理分野に深く関わってきました。さまざまな特殊な材料（高周波基板、混合誘電体、厚い銅箔など）を処理する能力があるだけでなく、マイクロビア、樹脂プラグ、段付き溝などの重要なプロセスも習得しています。-洗練されたプロセス ソリューションと効率的な配信システムを通じて、フォトニック集積回路ハイブリッド PCB の処理に信頼性の高いサポートを提供し、ハイエンド エレクトロニクス分野での顧客の革新と開発を支援します。-