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HDI电路板未来发展(光波导电路板)

  声音、图像、乃至影像等多媒体信息与数据的高速及高容量传输需求,使现有的讯号传输方式遇到瓶颈,传统以金属导线传送讯号的方式因频率增加到GHz以上范围所导致的导线集肤效应(SkinEffect)«m严重,使线路设计困难而影响传输效率与讯号的完整性。

  正因为如此,HDI电路板正被设计应用于非常高传速的产品上。光学电的挑战以及整合于PCB上的技术,正在起飞中。2010年以前,预期光电电路板PCB的需求将成长至每年25亿美金。

  极端细密的脚距小型化、极端快速的时钟速度~“以及讯号频宽,正挑战系统设计师,去发现更好的方法来克服RFI、EMI(RadioFrequencyInterference,Electro-MagneticInterference)等所带来的负面效应,影响产品的效能。

  由于光能够不受干扰、传讯快速的特性受到电子业的青睐。许多需要大量信息交换的产品,都期待光电技术与电子产品的整合。但是目前光讯号传输,仍多限于骨干网路的传输,连大分支网络都还未建置完成,因此要全面的实用化有待使用端的大量普及。

  当然光电用于电路板上讯号的传输,就是一个普及光电应用的指标。若能在未来将光路与电路共存在电路板上,电路板制作的价格也与现在的电路板相当,则光电时代就会来临。

  —般对于光路的描述是以光波导(OpticalWaveGuide)来称呼,目前的课题在于如何的引用对的材料、如何与电整合、如何让光90度转向、如何与现有电路板兼容等问题上。虽然目前的状况是理论多于实际,许多光波导的概念及产品仍属于实验室的阶段,但许多迹象显示目前最大问题仍在量产及材料兼容性的问题上。目前半导体领域已有较多的测试成果出炉,未来或可借镜以用于光波导电路板制作。图1是1999年德国SIMENS发表的光波导的电路板雏形,英文称之为EOCB-Electrical-OpticalCircuitBoard。其光波导材质是有机高分子。

  图11999年德国SIMENS发表的光波导的电路板雏形

  除E0CB外,另有两种研究的成果较具代表性,分别是PolyGuide及TOPCat。

  (1)PolyGuide:10年前杜邦发展出来的光敏感高分子,图2是早在1995年Hewlett-packard实验室的研发,讯号是从左边面型雷射二极管驱动阵列所发出,经一12通道的高分子波导(PolyGuide)及连接器,至光纤线头。回来的讯号则从另一个同一处理器上的第二个12通道的高分子波导,至一影像侦测器,然后回到计算机。

  图2早在1995年Hewlett-packard实验室的研发

  (2)TOPCat:是另一种平面高分子波导,其材质是polynorbornene(聚顺丁烯酐)。图3是此平面高分子波导完成品的切面。

  图3此平面高分子波导完成品的切面

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