2016年我國印刷電路板行業(yè)技術(shù)特點(diǎn)分析

　　21世紀(jì)的科學(xué)技術(shù)是日新月異的，電子行業(yè)作為高新技術(shù)行業(yè)，技術(shù)發(fā)展更是一日千里。當(dāng)前，隨著多媒體業(yè)務(wù)，包括電話，有線電視(CATV)，數(shù)字電視和Internet的快速和全面發(fā)展，對電路帶寬和容量的要求急劇增加。在傳統(tǒng)的電學(xué)領(lǐng)域，信號的傳輸和開關(guān)的速度已經(jīng)受到限制。以電子計(jì)算機(jī)為例，其CPU的主頻已經(jīng)達(dá)到 2-2.9GHz，在電信干線上傳輸碼流的的速度更達(dá)到幾十甚至上千Gbit?，F(xiàn)對2016年我國印刷電路板行業(yè)技術(shù)特點(diǎn)分析。

　　而與之相對照的是，計(jì)算機(jī)的總線傳輸依然停留在10-100M，高也不過 Gbit。顯然，計(jì)算機(jī)內(nèi)部總線連接和計(jì)算機(jī)互連的速率已經(jīng)成為整個(gè)計(jì)算機(jī)環(huán)境的瓶頸。很久以來，就有人談?wù)摰桨压庾鳛橛?jì)算機(jī)內(nèi)部(包括電路板內(nèi)部)及計(jì)算機(jī)之間的互連手段。從原理上講，用導(dǎo)線連接的傳輸速率受到其寄生參量(寄生電阻、電感和旁生電容)的影響和限制，比如常用的FR-4基材中信號的傳輸速率大約為光速的70%，這樣的速率在很多領(lǐng)域已經(jīng)不能滿足需求了。而光互連可以克服這種情況。光子具有較大的帶寬和較低的傳輸損耗，免于串?dāng)_和磁干擾，在同一個(gè)光學(xué)媒介中傳輸多個(gè)波長時(shí)，不同的波長可以平行通過。所以，光子在電子學(xué)領(lǐng)域的應(yīng)用都發(fā)揮了重要作用。

　　在這樣的背景下，光電印制電路板的概念就被提出來了。簡單的說，光電印制電路板就是將光與電整合，以光做信號傳輸，以電進(jìn)行運(yùn)算的新一代高運(yùn)算所需的封裝基板，將目前發(fā)展得非常成熟的傳統(tǒng)印制電路板加上一層導(dǎo)光層。因此使得電路板的使用由現(xiàn)在的電連接技術(shù)發(fā)展到光傳輸領(lǐng)域。

　　第一代：在PCB上分散纖維光芯片-芯片互連和板-板互連

　　發(fā)展于 20世紀(jì)90年代初，主要使用分離式光纖及光纖連接器來進(jìn)行摸組與摸組之間或摸組與元器件之間的互換，為目前大型主機(jī)所廣泛采用。由于結(jié)構(gòu)簡便，因此可提供較低廉的點(diǎn)對點(diǎn)光連接。由于采用單膜(Discrete)光纖在載板內(nèi)的光互連，這種形式的光互連，是過去已采用的光纖通信技術(shù)的一種衍生。因此它比較容易實(shí)現(xiàn)將光通信信號由一點(diǎn)傳遞到另一點(diǎn)的定向傳送方式。

　　第二代：撓性基板光連接技術(shù)

　　發(fā)展于20世紀(jì)90年代中期，利用撓性基板進(jìn)行光纖分布，同樣的，該技術(shù)可以應(yīng)用于如前所述的連接器進(jìn)行點(diǎn)對點(diǎn)的光連接。撓性光波導(dǎo)薄板構(gòu)成光信號網(wǎng)絡(luò)，是光波導(dǎo)線路產(chǎn)品的形式和技術(shù)的第二發(fā)展階段的最突出特點(diǎn)。有光纖代替了金屬絲線。這樣對于它的特點(diǎn)，是以撓性材料作為固定的載體，實(shí)現(xiàn)撓性光纖的光信號傳送。在配線中的特性阻抗高精度的控制方面，它比原有電氣配線形式特有了明顯的改善。

　　第三代：混雜式光電連接技術(shù)

　　根據(jù)埋入式材料和結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)，大概可以分為以下四種技術(shù)：表面型高分子波導(dǎo)、埋入式高分子波導(dǎo)、埋入式光纖技術(shù)和埋入式光波導(dǎo)玻璃。與前兩種最大的區(qū)別是此技術(shù)可以提供多回路的光波導(dǎo)，而且可以與有源及無源元件進(jìn)行連接。第三代的光波導(dǎo)線路方式，是以現(xiàn)有印制電路板與光傳送線路形成一體化的光電印制電路板。實(shí)現(xiàn)這種復(fù)合化的優(yōu)點(diǎn)在于：在板上能夠有比初期階段引入光纖配線形式具有更高的光傳送線路的布線密度。同時(shí)還實(shí)現(xiàn)了光電轉(zhuǎn)換元件等的自動化安裝。在PCB內(nèi)的光傳送通路使用材料方面的開發(fā)動向，采用了低傳送損失、高耐熱性的高聚物作為光波導(dǎo)線路材料。

　　2016-2021年印刷電路板生產(chǎn)行業(yè)市場競爭力調(diào)查及資投前景預(yù)測報(bào)告表明，由于電互連在物理性能方面上的局限性，光互連已經(jīng)登上了新一代PCB的歷史舞臺，其涉及到的主要內(nèi)容有光波導(dǎo)材料、光波導(dǎo)的制作方法、低成本光電元件以及光組裝等。而且，以上的技術(shù)必須與傳統(tǒng)的PCB設(shè)計(jì)、制造、加工和配合精度相兼容。相信，隨著光電印制板的產(chǎn)業(yè)化加速，必將大大提高終端產(chǎn)品的性能。

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