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SEMICON Taiwan 2026 首日,硅光子(Silicon Photonics)论坛几乎传递了同一个信号:共封装光学(CPO)真正进入量产时代,最大的瓶颈已经不再是光引擎本身,而是测试。
来自爱德万测试(Advantest)、晶圆代工厂、OSAT以及光学自动化设备厂商 ficonTEC 等公司的观点高度一致——未来几年,硅光产业链最先迎来爆发的,很可能不是光模块,而是测试设备、测试工艺与自动化产能。
过去半导体测试主要围绕电信号展开,而CPO第一次把光、电、热三种系统同时封装在一个封装体内,也让测试复杂度发生了质变。
CPO为什么把测试推向“终极难度”?
传统光模块是在封装完成后进行测试,而CPO则完全不同。
在CPO架构下,光学引擎(Optical Engine)将直接与XPU、HBM共同封装在同一基板甚至同一封装内部。也就是说,一颗价值数万美元的AI芯片旁边,同时放置着多个硅光芯片、激光器以及光纤接口,任何一个环节出现缺陷,都可能导致整个封装报废。
这意味着测试不只是最后一道工序,而是贯穿制造全过程。
论坛中,多位演讲者提到,新的测试系统需要同时满足几项几乎苛刻的要求:
亚微米级(Sub-micron)的光纤对准精度;
高度自动化的主动光学耦合能力;
同时处理电信号、光信号与热特性的大规模数据;
在高速AI封装产线中保持稳定且可重复的良率。
相比传统ATE更多关注电参数,硅光测试本质上已经变成了一套融合精密机械、机器视觉、光学测量与数据分析的综合系统。
“向左移测试”,正在成为CPO的新制造逻辑
此次论坛另一个高频词,是 Shift Left Testing(测试左移)。
所谓左移,并不是增加测试次数,而是把测试节点尽可能提前。
目前产业链越来越强调 Insertion 1 与 Insertion 2 两个阶段。在光学引擎进入最终封装之前,就完成性能筛选与验证,确保进入后续流程的是 Known Good Optical Engine(已知良好光学引擎)。
原因很现实。
如果等到XPU、HBM、硅光芯片全部完成共封装后才发现光学引擎失效,那么损失的不仅是一颗光芯片,而是一整个高价值AI封装。
对于动辄数万美元成本的AI加速器而言,越早发现缺陷,节省的不是测试费用,而是整个封装良率。
因此,测试正在从“质量控制”转变为“制造控制”,成为决定成本结构的重要环节。
未来五年的测试需求,将超过过去25年
如果说技术挑战仍停留在实验室,那么设备厂商给出的数字,则说明产业已经开始准备量产。
德国自动化光学设备厂商 ficonTEC 在论坛透露,公司过去25年累计出货约2000套系统,而未来仅1至1.5年,就计划再交付1000套设备。
更重要的是,他们判断:未来五年的测试产能需求,将超过过去25年的总和。
这一判断背后的逻辑并不难理解。
AI数据中心正推动800G、1.6T乃至3.2T光互连快速升级,而CPO意味着每一颗XPU都可能集成多个光学引擎,测试数量不再按“模块”计算,而是按“封装”和“芯片”计算,设备需求呈指数增长。
这也意味着,硅光测试设备正在成为先进封装产业链中最具成长性的环节之一。
真正的量产,仍要跨过几道门槛
尽管产业方向明确,但论坛释放的信息同样谨慎:CPO距离真正的大规模量产,还有最后几道难关。
目前最棘手的问题主要集中在四个方面:
首先是晶圆翘曲(Wafer Warpage)。硅光晶圆在加工与封装过程中产生的微小形变,会直接影响光学耦合精度。
其次是光纤阵列(Fiber Array Unit)的主动对准。多个光通道需要同时实现亚微米级定位,对自动化设备提出极高要求。
第三,是精度与速度之间的矛盾。量产要求每小时处理大量器件,但亚微米级主动耦合往往意味着更长的测试时间,两者仍需寻找平衡。
最后,也是业内反复讨论的问题——标准尚未统一。
目前不同厂商在光纤连接器、接口形式以及测试流程上仍存在差异,缺乏统一标准,也增加了设备兼容与规模化制造难度。
2027是NPO,2028才真正属于CPO?
关于产业时间表,多家公司给出了相对一致的预测。
爱德万测试认为,CPO的高容量制造(HVM)将采取渐进式导入,目标是在2027年中完成HVM认证,随后进入稳定量产阶段。
而硅光互连公司 Lightmatter 的判断更加明确:NPO(Near-Packaged Optics)将在2027年前仍是主流方案,真正的CPO迁移预计将在2028年底开始明显加速。
这意味着,未来两年产业很可能进入“NPO与CPO并行”的过渡时期。
NPO作为靠近芯片的光互连方案,能够率先解决部分带宽与功耗问题,同时避免CPO在制造、维修和测试上的复杂性;而随着测试体系成熟、良率提升以及标准逐步统一,CPO才会进入更大规模部署。
从“能不能做”,走向“能不能量产”
SEMICON Taiwan首日最值得关注的变化,并不是某项新的硅光技术,而是产业关注点已经发生转移。
过去几年,行业讨论的是光引擎、激光器、硅光芯片;如今,讨论的核心变成了测试、良率、自动化与制造节拍。
这意味着,CPO已经开始从研发问题,演变为制造问题。
对于整个产业链而言,真正决定CPO普及速度的,不一定是谁先做出性能最强的光学引擎,而是谁能够率先建立一套可复制、可自动化、可规模量产的测试体系。
在AI不断追求更低功耗、更高带宽、更低延迟的趋势下,向CPO迁移几乎已成为行业共识;而测试,则正在成为这场迁移中最关键的一块拼图。
(来源:内容来自半导体行业观察综合)
*免责声明:本文由作者原创。文章内容系作者个人观点,半导体行业观察转载仅为了传达一种不同的观点,不代表半导体行业观察对该观点赞同或支持,如果有任何异议,欢迎联系半导体行业观察。
今天是《半导体行业观察》为您分享的第4517期内容,欢迎关注。
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