招商证券:光模块扩产&技术迭代趋势发展 建议重点关注光模块设备行业

智通财经
Mar 17

智通财经APP获悉,招商证券发布研报称,光模块是AI算力基建的核心赛道,下游持续增加对高速率可插拔光模块的资本开支,扩产以满足目前快速增长的需求,同时持续投入CPO等新技术路线的研发,打开远期空间,行业扩产周期以及技术迭代周期均利好设备。此外,过去光模块生产线对人工依赖度较高,主要玩家产能出海是大趋势,为了提高海外产能的生产效率,自动化设备的需求持续增加,因此建议重点关注光模块设备行业。

招商证券主要观点如下:

可插拔光模块是光通信中实现光电转换的核心器件,是数据中心内部高速互联的重要硬件,其生产的核心工序包括贴片、引线键合、光学耦合、封装、焊接、老化测试

(1)贴片:将光电芯片贴在载体上,有手动和自动两种方式,主要依靠固晶贴片机、共晶机完成。

(2)引线键合:芯片贴装完成后,用金属引线将芯片的压焊位连接在印制电路板的焊盘上,形成可靠的电气键合,需要用到键合机。

(3)光学耦合:目的是将光高效、高质地耦合进入光纤,保证光模块的传输性能。核心设备为全自动光学耦合平台、高精度六轴微调平台,耦合完成后通过UV固化机或热固化炉完成固定。

(4)封装:光路耦合完成后,需通过外壳封装对内部光路与芯片进行保护、固定与密封,形成完整光模块。行业内正在对这一环节进行自动化升级。

(5)老化测试:主要针对激光器,第一道是激光器的管芯级,在激光器完成必要的生产步骤后,装载到专用的老化夹具上进行。第二道是光模块级,在激光器组装到光模块内后,通过测试夹具进行。

与传统的可插拔光模块相比,CPO技术具有更高集成度和更小尺寸,在带宽、功耗和空间效率上有显著提升

传统可插拔光模块通过可插拔接口与交换机PCB板连接,电信号需经过长达数厘米的PCB走线传输,导致信号衰减,影响传输稳定性。CPO技术借助硅中介层或微凸块互连等先进技术,将光学组件直接集成到Switch ASIC芯片的封装内部,将高速电信号的传输距离缩短至毫米级别,能够有效抑制信号衰减与串扰问题。

CPO与可插拔光模块在生产流程上的核心差异,本质是分立器件组装与先进系统级集成的区别

(1)芯片互连:传统光模块以引线键合为主;CPO采用倒装焊、微凸块、混合键合等先进互连技术,互连密度、精度与难度更高。

(2)光学耦合:传统光模块是光纤与分立器件耦合,容差较大;CPO是光直接耦合进硅光波导中,对准精度到亚微米级,工艺复杂度更高。

(3)封装与散热:传统光模块以TO、BOX、COB封装为主,散热压力小;CPO需与高性能ASIC共封装,热密度极高,通常需要配套微流道液冷、均热板、真空焊接等先进散热工艺与设备。

(4)测试体系:传统光模块可分部件测试;CPO高度集成后只能在封装后整体测试,需要光电联合测试系统、高速电测+光测一体化,测试方案与设备均需重新开发。

风险提示:下游需求波动风险、技术迭代与路线选择风险、客户集中与供应链依赖风险。

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