光電硬板

剛性PCB是具有非柔性結構的固體電路板。由於其結構原因，它們無法彎曲成小型設備，必須精確製造。它們設計有多個不同的層，例如銅、基板、阻焊層和絲網印刷層。所有這些層都用黏合劑連接在一起。

對於光電剛性 PCB，我們有一個至少有 1 個導體和絕緣層的剛性電路板部分。它還可能有一些柔性部分，可以彎曲並安裝到較小的電子設備中。它們還具有外部電氣連接點，可在光學元件上添加基板。 

這些被添加到剛性部分，而光路組件被添加到柔性部分。剛性 PCB 的光電元件使它們能夠在電磁輻射襲來時釋放更多能量。在本文中，我們將更詳細地討論光電剛性 PCB 及其特性。 

需要光電剛性PCB

印刷電路板 (PCB) 可用於透過跡線、焊盤和感測器支撐和連接電子元件。這些特徵是從非導電基板上的銅片上蝕刻出來的。 

PCB 多種多樣，可以是單面、雙面或多層。層之間的連接使用稱為過孔的電鍍通孔。先進的 PCB 可以在基板中嵌入電容器或電阻器等元件

由於頻寬需求的增加，包括電話、有線電視、數位電視和網路在內的多媒體服務的成長推動了對光電 PCB 的需求。在傳統系統中，訊號傳輸和切換速度受到限制。 

例如，CPU頻率為2-2.9GHz，而電信速度達到每秒吉比特。然而，電腦匯流排傳輸落後於 10-100 Mbps，造成了瓶頸。因此，這些問題可以透過高效能 PCB 元件來解決。 

隨著技術的進步，基於光的內部電腦和互連解決方案已經可用。電阻、電感和電容等寄生參數限制了接線的傳輸速率。寄生參數也可能受到 PCB 幾何形狀的影響。 

FR-4材料的運行速度為70%光速，這對許多領域來說是不夠的。基於光的互連具有以下優點：更大的頻寬、更低的傳輸損耗、減少串擾和磁幹擾。光傳輸允許多個波長的並行傳輸。

對此，光電PCB概念將光和電結合起來進行訊號傳輸，改進了封裝基板。這種從傳統 PCB 的演變整合了光層，融合了電氣和光學傳輸技術。

光電剛性PCB組件

以下是光電 PCB 的組件。 

印刷電路板 (PCB)

PCB 的基材採用 玻璃纖維增強 與環氧層壓板。 PCB 的這一部分為電路板提供了剛性結構，以添加電氣元件和過孔。 

光電元件

PCB 上添加了響應光和光訊號的元件。它們可以包括發光二極管、光電二極體、光學感測器和光電電晶體。這些元件保證了PCB的光電功能。 

光學元件安裝在 PCB 的剛性部分。另外，光路在柔性部分上進行。 

光纖連接

添加這些與光纖和電線的互連是為了確保 PCB 能夠傳輸和接收訊號。光學連接允許 PCB 根據光的刺激做出反應。 

電路

PCB 中的電路允許光電元件發送訊號、放大訊號或在傳輸前過濾掉不必要的雜訊。這些使得高科技設備中的處理快速可靠。 

光電剛性PCB的特點

光電剛性 PCB 使用新型封裝基板來滿足高運算需求。其主要目標是將電訊號收集的資料傳輸為光訊號。 

所有這些工作都是利用電力以及光電 PCB 對光的反應來完成的。這些 PCB 可用於感測器、高科技計算機和各類機械。

PCB 具有與電氣元件相對應的功能。以下是其中一些： 

高速資料傳輸

光電 PCB 透過其光敏元件進行高速資料傳輸。借助更快的電訊號檢測和以更快的速率發射數據，即使傳輸距離比平常更長，這也是可能的。 

低電磁幹擾

這些 PCB 在訊號傳輸過程中電磁幹擾較小。這對於在高電磁波環境中敏感的設備來說是理想的選擇。這些設備無需任何互動即可正常運作。 

尺寸緊湊

光電剛性 PCB 尺寸較小，因此可以安裝到微型設備中，並為添加更多組件留有空間。當電子設備的尺寸和重量受到限制時，這是有益的。便攜式高科技設備適合這些剛性 PCB。

可靠性

即使在極端溫度、機械應力和濕度下運行，這些 PCB 也能提供高可靠性。因此，可以製造新的設計裝置，擴大具有先進功能的 HD PCB 的範圍。

多功能性

電子產品的小型化 高清特性使光電剛性 PCB 具有多種設計和功能，從而實現可靠的航空航太和自動化電子產品。此外，可以使用光電印刷電路板製造具有光學功能的柔性醫療設備和可穿戴設備。 

可自訂性

光電電路板很容易針對各種應用進行客製化。可針對剛性區域上的 PCB 佈局、基板層、通孔和電子元件客製化設計。

光電剛性 PCB 是如何製造的 

製造 PCB 時要遵循幾個步驟來組合板上的各層。

設計

第一步是設計 PCB 組件和層，包括所有電路、孔和互連。 Proteus、Altium、KiCad、Cadence 和 DesignSpark 等軟體可用於設計電路板。 

基材選擇

基板材料在 PCB 製造中至關重要。玻璃纖維增強環氧樹脂層壓板最適合剛性板。其他選擇包括 FR-1、G-10、PTFE、氧化鋁和 Kapton。 

分層印刷

透過絲網或噴墨印刷工藝，電路佈局被印刷在基板材料上。在此步驟中可以列印通孔標記、跡線和焊盤。 

將組件連接在一起

基板上添加了感測器和 LED 等多個光電元件。此外，還完成了積體電路和電容器的表面安裝。它們被放置在基板上印刷好的預製組件上。 

蝕刻 

從基板上去除多餘的銅，僅留下所需的電路圖案。這也增加了傳導路徑和跡線的定義。 

鑽孔

使用 CNC 工具機在 PCB 上鑽孔，作為組件和過孔的安裝孔。這些孔有助於形成互連並添加更多組件。 

表面處理

熱風焊料電鍍(HASL)、浸銀和 化學鍍鎳沉金(ENIG) 層疊在暴露的銅電路圖案上。這可以保護基材免受各種環境和溫度變化的影響。

阻焊層

PCB 上添加了阻焊層作為導電跡線的絕緣層。下一步是在 PCB 上絲網印刷徽標、參考號碼和組件名稱。最後，PCB 經過品質測試，以確保其按預期運行。

應用： 

• 帶感測器的自動化設備
• 高速資料傳輸器
• 光學感測器
• 醫療器材
• 雷達和軍事通訊系統

總結 

現在您已經了解了光電電路板以及它們如何與光刺激及其快速檢測一起工作。要製造高品質的光電剛性 PCB，首先要在設備中設計並添加您想要的光學功能。此外，您還需要將優質組件新增至 PCB 中。與可靠的製造商聯繫，設計和製造光電 PCB。