中国科学院上海光学精密机械研究所航天激光工程部，上海 201800
光电互联技术在光电通信、光电导航等**领域，高性能处理器以及民用通信等领域有着独特的优势。对于目前高性能计算和高速率通信系统中，无论是板到板还是板内各模块之间的链路，对更高带宽的需求持续增加，光电互联可代替传统电互联解决这一问题，同时降低系统成本与功耗，使系统微型化、高性能化。光电互联技术按光传输介质可分为自由空间光互联技术、聚合物光波导光电互联技术、光纤光电互联技术三类。简要介绍了光电互联技术的定义与三类光电互联技术，阐述了国内外聚合物光波导光电互联技术与光纤光电互联技术的发展动态，讨论对比了三类光电互联技术优缺点，指出了该领域的关键技术与发展趋势，为我国在该领域未来的研究方向提供参考。
光电子 光电互联 聚合物光波导光电互联 光纤光电互联 光电印刷电路板 激光与光电子学进展
2024, 61(7): 0706008
为了进一步提高光模块光学耦合效率和出光光功率， 设计和优化了400G光收发模块，使用带有透镜的无源器件作为光学耦合的重要部件，以提高耦合效率；采用输入/输出缓冲区信息规范(IBIS)模型对光模块的高频电路进行分析与优化；最后，对光模块进行了光学设计、链路仿真和测试。测试结果表明：设计的光收发模块眼图较为清晰，光眼图抖动为2.3 ps左右，各个通道具有较好的一致性，202 s内无误码；信号传输100 m后，未出现丢包情况，系统性能比较稳定。
光模块 多路并行收发驱动电路 短距离传输 印制电路板埋铜技术 optical module, multiplex parallel transceiver dri
随着电子系统中逻辑和时钟频率的迅速提高以及信号边沿的不断变抖，串扰成为印刷电路板(PCB)设计人员必须关心的问题。高速电路仿真软件帮助设计人员降低了一定的设计成本，但对串扰的仿真预测仍需花费大量时间。为提高PCB 串扰预测的效率，提出一种用于描述PCB 的统一数据结构，全面分析了PCB 产生串扰的因素，选用自然语言处理(NLP)模型构建了用于PCB 串扰预测的系统，成功将PCB 串扰预测的时间降至秒级，并拥有73.2%的准确率。
印刷电路板 串扰预测 机器学习 NLP 模型 Printed Circuit Board crosstalk prediction machine learning Natural Language Processing 太赫兹科学与电子信息学报
2023, 21(6): 819
华中科技大学 机械科学与工程学院, 武汉 430074
提出一种基于红外热图序列的板级芯片开/短路缺陷检测方法。首先记录芯片关键区域在上电程序响应过程的温度均值序列, 运用Savitzky Golay卷积平滑法对其平滑滤波后提取时域特征参量, 利用主成分分析法优选关键特征; 然后构建支持向量机分类模型, 利用粒子群算法优化支持向量机模型参数, 使其能有效区分不同的电路板故障类型。为验证提出的方法在芯片开/短路缺陷检测中的有效性, 在开发板上的主控芯片上进行了多种焊球开/短路模拟实验。结果表明, 优化后的分类模型在测试集的交叉验证分类准确率为96.90%, 证明了该方法诊断芯片开/短路缺陷的有效性。
红外热图序列 电路板缺陷检测 支持向量机 粒子群算法 infrared images series circuit fault diagnosis support vector machine particle swarm optimization algorithm
1 中国电子科技集团公司第三十研究所，四川 成都 610093
2 桂林电子科技大学 机电工程学院，广西 桂林 541004
挠性光电印制电路板（Flexible Electro-Optical Printed Circuit Board, FEOPCB）在高温层压制作过程中，埋入光纤会产生热应力，造成光纤损坏等缺陷，影响其可靠性和高速信号传输性能。为了降低FEOPCB弯曲半径并提升其可靠性，将在双面覆铜聚酰亚胺(PI)基板上设计制作高精度矩形光纤定位槽。首先建立有/无涂覆层光纤埋入挠性基板有限元仿真模型，对FEOPCB制造工艺进行模拟仿真，并对埋入光纤应力及影响因素进行分析。结果表明，有涂覆层光纤所受应力远小于无涂覆层光纤。针对有涂覆层光纤，采用激光刻蚀技术在双面覆铜PI基板上制作了高精度矩形定位槽，通过高温层压工艺完成了FEOPCB制作。FEOPCB完成了温度冲击、低温、高温、湿热和10万次弯曲疲劳可靠性试验，利用光学显微镜观察分析，埋入光纤无高温降解和破裂等缺陷。FEOPCB最小弯曲半径小至2 mm，弯曲损耗分别为0.57 dB （90°）和1.12 dB （180°），且相邻光纤之间无串扰，在850 nm波长条件下通信速率可达10 Gbps，误码率小于10−16。
光电互联 挠性光电印制电路板 有限元分析 定位微槽 高可靠性 opto-electronic interconnection FEOPCB finite element analysis positioning groove high reliability 红外与激光工程
2023, 52(4): 20220514
中国民航大学电子信息与自动化学院机载电子系统深度维修实验室, 天津 300300
针对传统红外图像的机载电路板芯片故障诊断法诊断率低且无法诊断动态故障的问题, 本文提出了一种基于红外温度数据的改进麻雀搜索算法优化 BP神经网络(Improved sparrow search algorithm-Back propagation neural networks, ISSA-BPNN)机载电路板芯片故障诊断方法。首先, 提取红外热像仪采集的电路板芯片温度数据, 建立电路板芯片升温过程中静态、动态、统计特征的特征模型; 然后, 利用 Sine混沌映射初始化麻雀种群分布, 利用 Levy飞行策略改进发现者种群位置更新公式, 将改进后的麻雀搜索算法优化 BP神经网络的权值参数; 最后, 将温度特征模型输入到 ISSA-BP神经网络进行训练和测试, 从而完成电路板芯片故障诊断。实验采用航电系统电源电路板进行可靠性分析, 实验结果表明, 该方法在电路板不同工况下综合故障诊断率达到 97.84%。
红外温度 改进麻雀搜索算法 BP神经网络 电路板芯片 故障诊断 infrared temperature improved sparrow search algorithm BP neural network circuit board chip fault diagnosis
1 厦门市电子陶瓷材料与器件重点实验室，厦门大学材料学院, 福建 厦门 361000
2 厦门爱谱生电子科技有限公司，福建 厦门 361101
柔性电路板微盲孔技术目前是高密度互连制作工艺流程的关键一环。采用355 nm紫外激光器对双面柔性覆铜板进行钻孔加工试验，研究了紫外激光的功率、扫描速度对两种柔性覆铜板（电解铜和压延铜）盲孔的形貌及质量的影响。试验发现，激光功率和扫描速度对盲孔质量有直接影响。研究结果表明，压延铜采用激光功率为4.5 W、扫描速度为50 mm/s时，电解铜采用激光功率为5.5 W、扫描速度为150 mm/s时，所加工出的盲孔质量最优。
柔性电路板 紫外激光钻孔 电解铜 压延铜 flexible printed circuit board ultraviolet laser drilling electrolytic copper rolled copper
强激光与粒子束
2022, 34(5): 056010
1 武汉光迅科技股份有限公司, 武汉 430205
2 武汉邮电科学研究院, 武汉 430074
为解决光模块中各组件之间使用金丝互连线或柔性电路板互连产生的信号完整性问题, 通过三维电磁仿真软件HFSS对金丝互连线和柔性电路板的电磁特性进行分析, 并设计了相应的补偿结构。电磁仿真结果表明, 具有补偿结构的金丝互连线的回波损耗(在0~20 GHz频率范围内)增加了约18 dB, 插入损耗减小了0.10~0.25 dB; 具有补偿结构的柔性电路板回波损耗(在0~20 GHz频率范围内)增加了约17 dB, 插入损耗减小了0.10 dB。测试结果表明, 使用补偿结构的光模块具有良好的传输性能, 该补偿结构可以有效地应用于光模块中互连结构的设计。
阻抗匹配 电容补偿 金丝键合 柔性电路板 impedance matching capacitance compensation wire bonding flexible printed circuit
