传统HDI板
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PCB光铜融合-光电集成线路板技术应用解读
2026-01-15 09:06
光电集成线路板 (EOCB) 技术解读与行业分析 涉及的行业与公司 * **行业**:印刷电路板 (PCB)、光电集成、AI服务器、数据中心、汽车电子、消费电子 * **国内主要企业**:深南电路[2]、沪士电子[2]、鹏鼎控股[3][12]、新森科技[3][12] * **国外主要企业**:日立化成[2]、松下[2] * **激光技术相关厂商**:武汉华工[16]、大族激光[16]、南京科用[16]、北京某测试公司[16] 核心观点与论据 1. EOCB 技术定义、优势与产生背景 * **技术定义**:光电集成线路板 (EOCB) 结合光信号与电信号进行传输[1][2] * **产生背景**:传统铜信号传导在高密度互联 (HDI) 板中已无法满足高速率、高带宽的数据传输需求[2] * **核心优势 (vs. 传统 HDI 板)**: * **传输速度**:利用光信号实现更快数据速率,可满足800G与1.6T光模块间的互联及千卡级GPU集群低延迟通信需求[5] * **散热效果**:承载CPU、GPU等关键组件时,散热效果比普通FR4材料提升1.5~2.5倍[5] * **低介损耗**:在高频高速情况下,低介损耗性能比FR4材料提升1.5~2倍[5] 2. 关键技术参数与制造工艺 * **关键技术参数全球最高水平**: * 传输速率:800GB (当前),未来目标1.67TB[3][12] * 插入损耗:≤ 2dB[12] * 串扰控制:在6.45GHz以下 ≤ -22dB[12] * **国内发展水平**:仅鹏鼎控股和新森科技能生产并交付样品给英伟达[3][12] * **制造流程**: * 先用FR4材料制作高层线路板作为支架[1][7] * 将玻璃基板与FR4融合[1][7] * 光路通过激光刻印技术制备[1][9] * 电子元器件以插件方式安装于顶部[1][10] * **核心工艺与材料**: * **最小线宽线距**:可做到12微米[3][13] * **工艺路线选择**: * 线宽线距 ≥ 35微米:采用酸性蚀刻[13][14] * 线宽线距 20-35微米:采用MESAP工艺[13][14] * 线宽线距 < 20微米:采用SAP工艺[14] * **载体铜箔**:当线宽达到15微米时,必须使用载体铜箔 (用于MESAP工艺)[3][13][14] * **激光技术**: * TGV打孔:主要使用超快激光技术[16] * 光波导制备:可用超快激光或普通转速激光[16] 3. 技术发展核心与商业化挑战 * **核心突破口**: * **材料创新**:如高耐温丙烯酰胺基PCB (可耐260度高温),降低机械损耗,提升通信延迟性能[1][6][7] * **高密度互联技术**:通过超细线路工艺实现更小线宽线距,支持10Gbps以上数据速率[1][6][7] * **先进封装工艺**:如将电阻、电容嵌入基板内,替代传统ABF载板,实现更紧凑高效的封装结构[1][6][7] * **商业化挑战**: * 材料成本及供应链稳定性[6] * 工艺复杂性及生产良品率[6] * 市场接受程度及标准制定[6] 4. 应用场景与市场潜力 * **当前主要应用**: * AI服务器和数据中心的高速通信[1][4] * 液晶显示模组 (作为核心组件承担光控制与信号分配)[1][4] * 汽车领域,如智能车灯系统、电源系统等高温环境[1][4] * **未来应用潜力**: * AI服务器:解决高速数据传输问题,提高散热效果[1][4] * 交换机:支持更高带宽的数据传输需求[1][4] * 消费类电子产品:提升整体性能和用户体验[1][4] 其他重要技术细节 * **与传统PCB结构差异**:EOCB结构类似HDI板,但加入了玻璃基板;采用盲孔、微孔等方式进行层间导通,而非传统通孔[1][11] * **有源器件**:EOCB主要依赖外部光源,板上不包含激光器等有源器件[10] * **材料定义**:FR4是一种树脂基材 (CCL的简称),而HVLP是一种铜箔类型,两者用途不同[13] * **高阶HDI工艺**:对于7阶或8阶的高级HDA,若板厚较大,采用MESAP工艺可能导致掉板,需考虑其他方法 (如真空二流体蚀刻)[14] * **无载体铜箔的HDI实现**:在30-35微米线宽下,可通过降低底铜厚度 (如从1/2盎司降至1/3盎司)、控制总厚度在20微米以内,并优化干膜解析、蚀刻精度来实现[15]