CW和EML测试环节和关键设备需求，设备产能和测试封装流程。设备采购节奏和价值量判断，大功率激光器对设备需求的变化等以下内容为专家观点: 请介绍一下光芯片从晶圆到最终测试的主要环节，特别是EML和CW激光器是否能在晶圆阶段进行测试? 激光器芯片无法在晶圆阶段进行测试，因为当前主流的磷化铟激光器是边发射模式，光从侧边发出，因此无法在完整的晶圆上进行测试。唯一能在晶圆上进行测试的是VCSEL，其材质为砷化镓，采用垂直出光方式，主要应用于数通领域的多模短距离通信，例如850nm波长的产品。因此，EML和CW激光器都是在晶圆切割成单个芯片后才能进行测试。行业主流的做法是在芯片测试完成后，经过外观检查过程，然后直接包装出货给光模块厂商。在研发阶段，可能会在切割成巴条后进行测试而不切割成芯片，但量产出货时，光模块厂商普遍只接受经过芯片级测试的产品，以避免解理过程可能引入的不良品。 用于800G或1.6T光模块的EML激光器阵列是如何实现的?是多颗芯片集成在一个阵列上，还是单颗贴片耦合?另外，多通道光模块如何通过不同波长进行信号传输与区分? 用于多通道光模块的EML激光器是单颗切割开的，不可能将多个波长的激光器集成在同一根巴条上。在量产中，一个晶圆通常只生产一个特定波长。多通道光模块利用波分复用技术，每个通道使用不同波长的光进行信号传输。以一个四通道的CWDM产品为例，其四个通道的波长可能是1,270nm、1,290nm、1,310nm和1,330nm。在发射端，四个不同波长的光信号同时发出；在接收端，可以通过解复用器将四个波长的信号分离开，再由PIN或APD等光电探测器转换成电信号。如果所有通道都使用相同的波长(如1,310nm)，接收端将无法区分来自不同通道的信号，会导致信号串扰。对于更多通道数的应用，如32通道，则会采用DWDM等更密集的波分复用技术。尽管需要生产多种波长的激光器，但其生产工艺90%是相同的，主要差异在于写入光栅的工序。研发时可以先用一个波长完成开发，后续再扩展到其他波长。 激光器芯片在切割后的芯片测试环节，其具体的测试流程、涉及的关键设备以及测试项目是怎样的? 激光器芯片的测试流程通常是在晶圆切割成巴条、完成端面镀膜后，再解理成单个芯片，然后送上芯片测试台。测试台会依次进行LIV(光-电流-电压)扫描和光谱扫描。测试时，芯片首先从上料区进入常温区，探针下压对芯片进行加电。LIV扫描通过源表输出电流、回读电压，并使用大面积光电探测器或积分球(业内多用大面积PD)接收光信号，将光功率转换为成比例的光电流，通过校准系数换算出光功率。由此获得电流、电压、光功率的原始数据，进而计算出阈值电流、工作电流、Kink等关键参数。LIV扫描完成后，大面积PD移开，准直器移入并对准芯片，通过光纤将光信号传输至光谱仪进行光谱扫描。 用于激光器芯片测试的整套设备系统包含哪些核心部件?其市场价格、主要供应商、国产化情况? 一套完整的激光器芯片测试系统主要由测试机台、精密源表、光谱仪和光电探测器等核心部件构成。国内市场的主要供应商是圣邦和联讯。以联讯为例，其提供的整机系统中，测试机台和机械结构为自研自产，并主推自家的精密源表，但客户也可指定其他品牌。光谱仪和光电探测器等核心光学部件则需外购，其中光电探测器价格相对较低，约数千元。针对CW激光器测试的整套设备，出口海外的价格约在210万至220万元人民币，国内售价在200万元以内。尽管部分核心部件需要外购，该套设备的整体毛利率仍较高。 当前用于800G和1.6T光模块的CW和EML激光器，其单颗芯片的测试耗时是多少?一台设备的全年产能大约是多少? 单颗芯片的测试时间因产品类型和测试项目的不同而异。对于当前高功率的CW激光器，由于需要测试5个波长且LIV扫描电流达到500mA，单颗测试耗时约8秒。EML激光器的测试时间稍短，约为7-8秒，因为它需要测试的光谱项目较少，但增加了速度较快的EA(电吸收)扫描。相比之下，传统的DFB激光器测试时间约为6秒。测试设备通常包含常温和高温两个测试区，可并行工作以提高效率，例如在高温区测试第一颗芯片的同时，常温区可以测试第二颗芯片，总测试时长不会翻倍。以8秒/颗的测试速度计算，一台设备在70%稼动率、24小时不间断运行的情况下，年产能约为300万颗。部分光模块厂商可能要求对良品进行额外的低温测试，这需要增加设备，但只针对通过常温和高温测试的良品进行，例如100万颗芯片中若有50万颗良品，则只对这50万颗进行低温测试。 光芯片厂商在完成晶圆切割和芯片测试后，其下游的光模块厂商会进行哪些关键的封装和测试流程? 光芯片厂商完成芯片测试后，筛选出的良品会出货给光模块厂商。光模块厂商首先进行COC(Chip on Carrier)封装，该过程包括将激光器芯片通过共晶焊的方式固定到陶瓷基板上，随后进行打线，形成一个完整的COC结构。 激光器厂商自身是否会进行老化测试，其测试目的和规模与光模块厂商有何不同? 激光器厂商通常只在研发阶段对产品进行长期的可靠性验证，以获取提供给客户的可靠性报告。在量产阶段，激光器厂商主要进行晶圆允收测试，即在每个晶圆上抽取少量芯片封装成COC或TO-CAN进行老化与测试，以验证该晶圆的工艺稳定性与出货品质。这种抽检的规模远小于光模块厂商对每一颗芯片进行的老化筛选。如果某个晶圆的抽检样品在可靠性测试中表现不佳，可能暴露出前道工艺问题，整个晶圆可能会被废弃。 联讯仪器招股说明书中提及的“光芯片Known Good Die分选测试系统”和“COC光芯片老化测试系统”分别面向哪类客户，其应用环节有何差异? “光芯片Known Good Die分选测试系统”主要面向光芯片生产商，应用于晶圆切割之后的芯片测试环节，用于筛选出性能合格的裸晶。而“COC光芯片老化测试系统”则主要面向光模块制造商，用于对封装成COC形态的激光器芯片进行老化筛选。例如，元杰科技这类纯光芯片厂商会采购KGD测试系统，而像Lumentum这类垂直整合厂商，因其业务同时覆盖光芯片和光模块，两类系统都会使用。 在光模块生产流程中，COC老化测试环节的具体目的是什么，它如何影响最终进入光模块封装的芯片数量? COC老化测试的核心目的是筛选出不够“强壮”的激光器芯片，通过加速老化过程，让潜在的缺陷尽早暴露。具体流程是：光模块厂商将采购的良品激光器芯片封装成COC后，先进行一次COC测试，然后送入老化炉进行老化，老化结束后再进行一次COC测试。通过对比老化前后的性能参数，将那些在老化过程中性能衰减或失效的芯片识别并剔除。例如，若光模块厂商采购了50万颗通过KGD测试的良品激光器，经过COC封装、老化及前后两次测试，可能会再筛选掉5万颗不良品，最终只有45万颗合格的COC能够进入后续的光模块封装环节。 COC封装阶段除了激光器芯片外，还会集成哪些元器件?CW激光器与硅光芯片的贴合是在COC阶段完成的吗? COC封装主要是在陶瓷基板上集成激光器芯片，有时也会根据设计需要贴装监控光功率用的MPD、用于温度监控的热敏电阻以及一些滤波电容等无源器件。但是，TIA、Driver、DSP等有源器件不会在COC阶段集成。对于应用于硅光模块的CW激光器，它与硅光芯片的贴合并不是在COC阶段完成，而是在后续的COB封装环节进行。如果在COC阶段就将两者贴合，会因体积过大而无法进行标准的老化测试。 在COC封装中，为何必须采用共晶焊而非固晶工艺，其所使用的设备供应商有哪些? COC封装必须采用共晶焊，主要是因为其卓越的导热性能。共晶焊使用金锡焊料(通常为80%金和20%锡的配比)，熔点约280℃，能够形成导热率极高且空洞率极低的焊接层，这对于热敏感的激光器芯片至关重要。相比之下，固晶工艺使用的银胶层较厚，导热性远不及共晶焊。共晶焊设备的主要供应商包括Finetech、Amicra、MRSI等海外厂商，以及雷神、猎奇、博众精工、瑞博等国内厂商。 光模块生产中，PCB板上的元器件贴装与激光器芯片的共晶焊在设备和工艺上有何区别? 两者采用完全不同的设备和工艺。PCB板上的电容、电阻等元器件贴装属于SMT(Surface Mount Technology)工艺，通常使用SMT设备，通过锡膏印刷、贴片、过回流焊炉加热固化来完成。而激光器芯片的贴装则采用共晶焊设备进行高精度的共晶焊接。光模块厂商通常会自行设计PCB，交由板厂完成裸板制造及SMT贴装，之后再在自己的产线上进行激光器、探测器等核心光芯片的封装。 COC封装完成后到进入老化炉之前，需要经过哪些具体的测试和物料转移步骤? COC完成共晶焊和打线后，首先需要通过转料机或人工将其从封装载具转移并固定到一种被称为“鱼骨夹具”的测试夹具上，一个夹具通常可以放置48颗COC。随后，装载有COC的鱼骨夹具会进入COC测试机，进行LIV(光功率-电流-电压)扫描和光谱扫描。测试完成后，夹具再被送入老化炉进行老化。 COC老化前后的两次测试是否使用同一套系统，在测试设备的使用上有什么严格要求? COC老化前后的两次测试使用的是同类测试系统，但并非两套独立的设备。光模块厂商为了确保测试结果的一致性和可比性，避免因设备间差异导致良品误判，会执行非常严格的测试流程。通常会固定使用同一台测试设备对同一批次的COC进行老化前后的测试。更严格的情况下，甚至会规定使用该台设备的同一个控温载台(例如，一台设备若有两个载台，则老化前使用1号载台测试的COC，老化后也必须使用1号载台进行测试)，以最大限度地消除变量，保证筛选的准确性。 在COC(Chip on Carrier)环节中，不同类型激光器(如CW激光器与EML激光器)的共晶贴装工艺在单位时间产量、所需时间及设备精度上有何差异?其背后的技术原因是什么? CW激光器的共晶贴装工艺相对耗时较长，一颗芯片大约需要30秒，部分设备可能需要45秒左右。其主要原因是CW激光器的光栅并非等距设计，旨在提高出光功率，但这使其对应力非常敏感。因此，贴装过程必须遵循特定的温度曲线，即对每颗物料进行升温、保温再降温的循环，这个过程耗时较长。相比之下，常规的EML激光器对应力不敏感，无需遵循复杂的温度曲线，在恒温下即可操作，因此贴装时间较短，大约在20多秒即可完成。如果CW激光器贴装时不遵循合理的温度曲线，产生的应力可能导致芯片在后续测试中出现kink、SMSR不良等问题，尽管激光器本身可能没有缺陷。关于贴装精度，尽管此阶段不涉及光路耦合，但陶瓷基板上的每个区域都有固定用途，因此需要将激光器精确地放置在预置焊料的中心区域，以避免位置偏差。高精度设备追求的贴装误差可能在0.5微米甚至3微米以内，但这通常会牺牲一部分生产效率。 COC共晶贴装环节所用设备的国内外厂商、价格以及核心技术难点分别是什么? 在设备供应方面，国外厂商如Finetech和MRSI的产品贴装精度号称在0.3微米以内，单台设备价格约在五六百万元人民币；另一款MRSI设备，其精度为±1.5微米，价格也在500万元人民币左右。国产设备的价格则普遍在300万元人民币以上。该类设备的核心技术难点在于加热台，即控温台部分。 在COC生产流程中，打线和测试环节的设备价格、生产节拍以及老化设备的处理能力和时间是怎样的? COC打线环节的速度非常快，并非产线瓶颈，每颗芯片的打线时间仅需一到两秒。打线设备的价格方面，K&S的设备对光模块厂商的售价约为10万美元，日本新川的设备约7万美元，ASM和K&S的设备则在8万美元左右。COC测试系统的价格大约在五六十万元人民币，远低于Chip on Submount测试系统，主要是因为其运动控制系统和光谱仪数量(通常只有一台)都减少了一半。老化设备方面，一台典型的水冷设备配置为10层，每层4个抽屉，每个抽屉放置2个夹具，每个夹具可容纳48颗产品，因此单台设备一次可处理3,840颗芯片。老化时间因芯片厂商的定义而异，行业主流时间为20至24小时，部分厂商可能要求48小时，但72小时的情况较为少见。老化完成后的复测环节，使用与初测相同的测试系统，平均每颗芯片的测试时间约为10秒。测试台通常配备两个控温台，当一个在进行测试时，另一个可以预先对装有芯片的夹具进行控温，以提高效率。 在COB(Chip on Board)封装环节，固晶工艺涉及哪些主要步骤?其设备价值量、生产效率以及为何难以精确量化一条产线的设备需求? COB封装环节的固晶工艺主要是将COC、TIA、APD以及电容、电阻等元器件贴装到PCB板上。这一过程主要使用固晶机，但由于COB板无法承受共晶的高温，因此通常采用银胶或热固化胶进行贴装。固晶设备的价值量与精度高度相关，一台设备的价格大约在一百多万元人民币。生产效率取决于贴装精度要求，精度越高，速度越慢。光路上的零部件贴装精度要求高，而非光路上的元器件(如热敏电阻、电容)精度要求相对较低，可能在十几微米级别即可接受。精确量化一条百万颗产能产线所需的固晶设备数量非常困难，主要因为不同光模块产品的设计方案差异较大，所需贴装的元器件种类和数量各不相同。此外，贴装不同尺寸的元器件所采用的点胶方式也不同，例如小尺寸元器件采用点胶形式以精确控制胶量，而较大尺寸的元器件(如TIA)则可能采用针筒涂胶的形式。因此，一条产线通常需要配置多台固晶机，每台设备负责贴装特定的元器件。 在光模块封装中，有源耦合环节的主要任务是什么?传统方案与硅光方案在耦合工艺和设备选择上有何不同? 有源耦合的主要任务是将光路上的各个光学元器件进行精确对准以实现最佳的光信号传输。在非硅光的传统方案中，激光器发出的光首先需要通过准直透镜进行准直，每一路激光器都需要一个。多路准直光经过合波器(如Mux)汇合后，最终通过光窗位置的聚焦透镜输出，这些环节都需要进行有源耦合。此外，接收端也涉及耦合过程。基本上光路上除了隔离器等少数可通过热固化胶进行无源贴装的器件外，大部分连接点都需要进行有源耦合。硅光方案的耦合则更多涉及端面耦合，其精度要求非常高，难度较大，导致一些规模较小的耦合设备厂商无法满足其工艺要求。 针对硅光方案的高精度耦合需求，市场上的设备供应商格局如何?不同等级耦合设备的价格差异有多大? 面对硅光方案的高精度耦合需求，业内公认度较高的设备供应商是ficonTEC。一些海外客户更倾向于选择ficonTEC的设备。国内光模块厂商则可能会尝试评估雷神和猎奇等国内厂商的设备是否能满足要求，若能满足则可能引入，否则仍需考虑ficonTEC等海外供应商。此外，俊豪也曾是有源耦合设备供应商，但其近期在国内市场的占有率可能有所下降。耦合设备的价格差异巨大，取决于其耦合对象和精度。例如，用于准直透镜的简单耦合设备，因技术成熟，价格可能在几十万元人民币；而用于硅光端面耦合等高精度应用的高端设备，价格则可能高达200万元人民币以上。 在光模块生产线的总投资中，耦合设备大约占据怎样的比重?以及在耦合之后，还有哪些关键的工艺步骤? 耦合设备在整个光模块生产线投资中占据相当大的比重。行业内有说法称，建设一条年产100万颗光模块的产线，耦合设备的投入可能占到总投资的40%。尽管这一比例可能略显夸张，但它确实反映了耦合设备在价值构成中的重要性。在耦合工艺完成之后，对于可插拔光模块而言，后续还有一个关键步骤是激光焊接，即将设备接口与调谐环焊接到光模块外壳上。 在光模块中，Receptacle的结构和用途是什么?激光焊接设备的价值量如何? Receptacle的主要作用是用于插入光纤，其结构通常是外部为金属环，内部为陶瓷插芯。光纤插入Receptacle后，光模块的出射光和入射光才能正常传输。陶瓷插芯外部包裹不锈钢，以便通过激光焊接的方式与调节环和光模块主体连接。激光焊接设备的价格较高，单台设备价值约100多万元。 硅光模块中，CW激光器是如何与硅光芯片进行贴合与耦合的? CW激光器首先被固定到COB(Chip on Board)上，随后其光路与硅光芯片内部进行耦合。这个过程不通过光纤，而是将激光器直接贴合在硅光芯片上，通过耦合方式将光导入硅光系统。这种贴合与耦合操作由专门的设备完成，例如罗博特科或雷神等公司提供的设备。 激光焊接完成后，光模块的后续生产测试流程是怎样的?目前高频测试设备市场的竞争格局如何? 激光焊接完成后，目前通常不再进行老化处理，而是直接进入烧录固件和高频测试环节。在高频测试设备市场，是德科技占据领先地位，安立第二，联讯仪器排名第三，而泰克排名第四。 对于800G和1.6T光模块，高频测试设备的单套系统测试效率和年产能大约是多少? 一套高频测试系统在24小时连续运行的情况下，大约可以测试1,500至2000颗光模块。通常，光模块需要进行高低温两次测试，这意味着需要两套系统来完成一个产品的完整测试流程。以单日1,500颗的产能计算，一套系统年产能约为50多万颗，若考虑双温测试，则一套系统对应约25万颗的年产能，再考虑稼动率等因素，实际有效年产能可能在20万颗左右。对于1.6T光模块，其测试时间相较于800G会有所增加，但预计不会达到翻倍的程度，单日测试量仍可维持在较高水平。 从2023年至今，光模块行业景气度持续高涨，为何相关设备的大规模采购似乎在近半年(2025年底至2026年初)才开始显现? 实际上，光模块相关设备的增量采购需求在2023年第四季度随着AI行业需求的兴起就已经开始。前道的老化测试设备需求启动后，后道的耦合设备等也会随之跟进。目前光模块行业的自动化程度已经相当高，虽然未达到完全的流水线生产，但单工位的自动化水平已经很高，并非依赖大量人工操作。 随着技术向硅光和CPO演进，对耦合设备的要求是否会越来越高? 是的。与传统的使用透镜进行耦合的方式相比，硅光技术普遍采用端面耦合，其耦合容差非常小，对精度要求极高，并且需要防止两个端面在耦合过程中发生碰撞，因此技术难度显著增大。未来，随着技术迭代，对高端耦合设备的需求会越来越高，例如需要采用六轴耦合台等高精度设备，而一些半自动或精度较低的设备将难以满足要求。 联讯仪器提供的硅光晶圆测试系统主要功能、竞争格局、客户群体及设备价值量是怎样的? 联讯仪器的硅光晶圆测试系统主要用于在晶圆级别对硅光调制器进行测试。在这一领域，其与罗博特科以及海外的FormFactor等公司存在竞争关系。目前，海外市场主要采用罗博特科的设备，而联讯仪器的设备主要销售给国内客户，包括亨通洛克利、赛勒科技、西联光芯等硅光芯片厂商，尚未出货至海外的Tower Semiconductor等客户。该设备出货量不大，年出货量约一二十台。单台设备不含光谱仪的售价约为450万元人民币。 联讯仪器的硅光晶圆测试系统核心部件的构成情况如何? 该系统整体由一台探针台、六轴并联耦合台以及高频测试相关的仪器仪表组成。其中，仪器仪表部分可以由联讯仪器自行配套，但核心的探针台和六轴耦合台等部件仍需外购。 联讯在半导体领域除了光模块测试设备外，还有哪些具有增长潜力的产品线?其碳化硅晶圆老化设备的业务情况如何? 联讯在半导体领域的主要营收来源是WRBI和KGD。其中，WRBI(Wafer-Level Reliability Burn-In)即碳化硅晶圆老化业务，在早期市场需求旺盛时获得了显著的先发优势和高利润率。当时(约2023至2024年)，其老化设备以单层为单位销售，每个单层售价约200万元，一台设备通常包含6个单层，整机价值高达1,200万元。然而，随着后期市场需求未能持续放大，以及菲斯德、广林微等竞争对手的进入，该产品的价格已有所下降。设备单层可放置的晶圆数量为个位数，通常是12英寸晶圆。 COC老化设备与碳化硅晶圆老化设备的单台价值量分别是多少? COC老化设备方面，一台水冷设备如果不含EML测试功能，价值量约为170万元；如果包含EML测试功能，由于需要增加驱动板的通道数，价值量会提升至200万元左右。碳化硅晶圆老化设备方面，早期单台设备(含6个单层)的价值量约为1,200万元，但目前价格已有所回落。 联讯在存储芯片测试领域的进展如何? 联讯正在与长鑫存储合作开发高速测试机，但长鑫存储同时也在与其他多家供应商进行合作开发。目前，联讯的产品仍处于样机阶段，尚未实现出货。若该产品能成功研发并推向市场，其带来的业务增量潜力巨大，可能超过光通信领域的规模。 随着技术向CPO(共封装光学)演进，现有的仪器仪表是否可以复用?共晶和固晶设备的需求会受到何种影响? 用于光引擎测试的仪器仪表在CPO时代仍可复用。对于共晶和固晶设备，其需求不会完全消失。由于激光器(通常为磷化铟材质)与调制器芯片的材质不同，激光器光源无法与调制器等集成在同一芯片上，必须作为外置光源存在，因此仍需要通过贴片工艺进行封装，共晶设备依然是必要的环节，但整体需求量可能会有所减少。 在CPO架构下，激光器的封装方式和相关设备(如打线机)会发生什么变化? 为了解决CPO架构中外置光源带来的巨大散热问题，激光器的封装方式预计将发生改变。当前主流的封装方式是将激光器的负极共晶焊接到陶瓷基板上，正极通过打线连接。未来，为了提升散热效率，可能会转向倒装形式，即将激光器的正极直接共晶焊接到陶瓷基板上，使得发光条更贴近散热基板。这种变化将导致对打线机的需求显著减少，但可能不会完全被取代，因为负极连接可能仍需打线。 从当前主流的70mW CW激光器向未来CPO应用的300-400mW大功率激光器演进，老化设备会面临哪些变化?单台设备的产能会受到怎样的影响? 激光器功率的提升将对老化设备的设计和产能产生显著影响。对于70mW或100mW级别的激光器，现有的鱼骨夹具尚能满足散热需求。但当功率提升至200mW以上时，鱼骨夹具将无法有效散热。届时，老化设备需要采用类似于高功率激光器的老化方案，即为每一颗激光器配备一个独立的小夹具块进行散热。这种变化将导致单台老化设备的产能大幅下降，从目前一台设备可同时老化近4,000颗，预计将减少至几百颗。 针对300mW级别的大功率激光器，其测试系统的效率和结构会发生什么变化? 测试大功率激光器时，整体效率会显著降低，测试时间将从秒级延长至分钟级。这主要是因为一次性上料的数量会大幅减少。目前的测试流程中，通过鱼骨夹具一次可以在两个温控载台上放置共96个产品进行测试。而对于400mW以上的大功率激光器，一次上料可能只有一二十颗，并且其控温过程也需要更长的时间。此外，测试系统的结构本身也需要进行相应的调整以适应新的测试需求。

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