矽光子朝1.6T與3.2T推進,量產卡在可靠度驗證嗎?

婉真操盤實戰策略


 

台荷合作把矽光子往1.6T、3.2T推進

AI運算和高速運算需求往上走,傳統電訊號傳輸開始碰到能耗和效能上限。這也是全球半導體加快轉向矽光子與**共同封裝光學(CPO)**的背景。工研院與台灣光電暨化合物半導體產業協會(TOSIA)最近辦了台荷矽光子合作成果發表會,立碁(8111)、千才科技和荷蘭封裝業者PHIX組成跨國團隊,目標是今年底完成1.6T DR8階段研發,並在2027年推進到3.2T產品。

立碁也在活動中展示外部雷射光源(ELS)技術,光輸出功率突破20dBm。這代表它先把光源平台往可用於CPO與次世代產品的方向推進,技術路線已經往更高頻寬的互連需求靠攏。

 

CPO把晶片塞進同一個載板,對位誤差小於0.5微米

CPO的做法,是把高階運算晶片(ASIC)、電晶片(EIC)與光子積體電路(PIC)放進同一個載板,縮短傳輸距離,降低互連損耗。問題也跟著放大,因為PIC裡面的光柵耦合器、光波導、熱調諧器、PN接面調變器和鍺光電偵測器都很敏感,任何一個環節出錯,都可能影響整體封裝。

對位誤差的要求尤其嚴格,光纖耦合誤差要小於0.5微米。這種精度代表量產門檻很高,封裝後若發生故障,高價的運算晶片有可能整顆報廢。從工程角度看,CPO的難點已經從「能不能做出來」走到「能不能穩定量產」。

 

可靠度驗證決定商用量產能走多遠

在驗證規範上,業界目前仍以Telcordia GR-468為核心,涵蓋晶圓到模組層級的環境模擬與壽命推估。這套規範提供了基本框架,但宜特(3289)科技提到,面對CPO架構下的熱力學矛盾和熱膨脹係數失配(CTE Mismatch),傳統測試邏輯已經不夠用。

要把技術推進到商用量產,供應鏈還要導入高溫操作老化(HTOL)、溫度循環(TC)與溫濕度偏壓(THB)等更嚴格的測試,搭配動態健康監測與故障分析(FA)。這些方法的目的,是更精準找出漏光、漏電和應力拉扯等失效模式。

 

研發進度看得到,量產關卡也很清楚

從目前資訊看,台荷跨國合作已經把1.6T到3.2T的研發節奏排出來,ELS技術也有初步突破。市場接下來要看的,會是這些技術能否通過可靠度驗證,並在封裝、對位和熱管理上形成可複製的量產流程。

矽光子和CPO的長線方向很明確,短線壓力集中在製造良率和驗證成本。只要0.5微米對位、熱膨脹失配、封裝後故障率這幾個關卡還沒過,技術就停留在研發和展示階段;等驗證方法和量產能力同步跟上,才有機會往商業化往前推進。