CPO技术演进对光模块制造设备及测试环节提出了哪些具体新要求?

随着AI集群对带宽和功耗要求的提升,光互连架构正从可插拔向CPO演进。这一转变导致制造体系从模块级向晶圆级和先进封装迁移。请问在这一过程中,CPO对测试设备、耦合设备及先进封装设备的具体技术指标要求有何变化?哪些环节的设备价值量提升最为显著?

最佳答案 匿名用户编辑于2026/08/17 18:15

CPO技术的引入对光模块制造设备提出了全方位的性能升级要求,主要体现在测试、耦合及先进封装三个核心环节。

首先,在测试环节,CPO测试复杂度显著高于传统光模块。传统EIC测试主要为纯电学测试,而CPO中的PIC测试涉及大量光学组件,需测量插入损耗、偏振相关损耗、响应度等参数。CPO测试贯穿PIC晶圆级、EIC-PIC晶圆级、OE级及先进封装模组级四个阶段。其中,PIC晶圆级测试最为关键,要求光学探针与晶圆表面保持精确间隙并精细调整角度,对准精度需达到纳米级,且目前行业缺乏统一标准,自动化程度低,单颗全检耗时长,因此高精度、自动化的光电混合测试设备价值量大幅提升。

其次,在耦合环节,CPO要求更高的精度与通道密度。光纤阵列单元(FAU)用于辅助光纤与片上波导的低损耗耦合,随着通道数增加和光纤间距缩小(如向80µm演进),对耦合设备的纳米级对准能力、多通道并行处理能力及良率控制提出了极高要求。无论是边缘耦合还是光栅耦合,均需专用设备解决高密度互连下的对准难题。

最后,在先进封装环节,CPO涉及交换ASIC、硅光PIC、EIC的多芯片异构集成,要求贴装精度达到亚微米级,并引入TCB热压键合、倒装、TSV等新工艺。传统贴片设备无法满足需求,需升级为具备高精度运动控制和视觉对准能力的微组装设备。

综上,测试设备因贯穿全流程且标准未定,耦合设备因精度要求极高,先进封装设备因工艺革新,三者均迎来显著的增量空间,其中测试与耦合环节的技术壁垒最高,设备价值量提升最为明显。

参考报告REPORT

光模块设备行业产业链梳理(二):工序增、精度升,CPO有望打开光电设备新空间.pdf

AI基础设施的瓶颈正从算力转向连接能力,传统可插拔光模块在功耗和信号传输速率方面面临巨大压力。共封装光学(CPO)通过将光引擎靠近交换ASIC,缩短电互连路径,显著降低功耗并突破电信号传输瓶颈,成为AI交换机的重要演进方向。据YoleGroup预测,2024-2030年CPO光引擎出货量CAGR约176%,市场规模CAGR约137%。CPO量产推动光模块制造体系从传统“模块级封装测试”向“晶圆厂+OSAT”升级。相比传统流程,CPO在硅光子晶圆制备基础上引入激光器芯片集成、光纤耦合/装配、电热协同封装和光电联合测试校准等环节,制造复杂度远超传统光模块。每个环节都需要微米级甚至纳米级精度的专用设...

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