漫談5G與激光應用

1948年,貝爾實驗室發明了晶體管,引發了電子技術的科學革命,為半導體技術的微型化和普及開闢了道路。同年,32歲的克勞德·香農發表了《通信的數學理論》, 開啟了現代信息學的序幕。

當時誰能想到, 由此引申出的摩爾定律和香農定理將徹底改變人類社會。在這七十多年間特別是近三十年,信息極大地釋放了人類的能量,它所創造的價值超過了之前五千年的財富總和。

漫談5G與激光應用

我們回到開頭的話題, 這就是第五代移動無線通信技術為什麼如此引人注目的原因。 每個人心中的5G 卻又如此的不同, 對於普通人來說,5G 是更快的網速;對於通信設計者來說, 5G 是新的編碼,新的標準; 對於天線工程師來說, 是更高的頻率,更多的天線; 對於戰略家來說, 5G 是我們對於兩大定理接近極限的應用。未來前途茫茫,這是進入迷途的困惑。我們需要新的理論解決大流量、低時延的問題。今天我們所說的5G通信 ,大致分為兩個區間,即集中於3G-6GHz之間的低頻應用和24GHz以上的毫米波應用---這中間呢? 對不起, 那段早被其他的應用場景佔據。既然跨度如此之大,頻率如此之高,我們就需要更高的加工精度, 更高性能的材料,更密集的電路以及更新的加工手段。激光,當然是激光, 作為20世紀另一個重要發明, 更短波長、 短脈衝的激光帶來了更高的精度, 飛秒激光的加工精度已經進入了個位微米等級。

其實, 對於移動通信以及高頻產業, 短脈衝激光早已在很多場景中有了成功的應用,這些應用在5G時代有的延續, 有的需要進一步提升來滿足更高要求還有創新性的應用。

1、已經在使用激光工藝的延續

冷激光電路板分板以及鑽孔

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短脈衝激光直接加工

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2、現有工藝的提升

LPKF-LDS 天線在現有移動通信行業應用廣泛, 面對更高頻率, 我們推出了更高精度的技術改進:Fusion3D 1200 自帶的定位系統讓目前電路圖形的精度更高,LDS 材料的改進,讓輻射面更適合毫米波應用。LDS-EMC技術則為在5G毫米波時代的IOT芯片提供了AOP 解決方案。不但可以將天線作用於芯片之上,還極大地改善了器件的散熱能力。

3、新的創新工藝

玻璃微加工, 適用於後摩爾時代的高密度疊層封裝以及高頻封裝應用。 雖然LCP,PTFE等有機材料高頻性能也不錯, 但是柔軟的物性導致他們並不適合封裝類的應用。 而玻璃獨特的綜合性能(接近於硅的CTE,高硬度,高絕緣性等)使其成為封裝中介板,基板,射頻MEMS等的最優選擇。LPKF最新研發的LIDE 激光誘導深度蝕刻技術憑藉其無以倫比的高精度, 高效率加工為這一應用開闢了廣闊的天地。

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玻璃基材上的微孔以及微孔組成的圖形;質量絕佳,無任何微裂隙

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每個微孔改性僅需單脈衝激光,微孔在隨後的蝕刻製程中成形。

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與5G 相關的激光精細加工很多, 筆者瞭解有限,僅僅窺豹一斑。激光的發展前途巨大,而且還沒有到達應用邊界, 未來的A秒或是EUV 等都加工技術有著巨大的想象和發展空間,且讓我們拭目以待。


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