光模块设备行业报告：光模块扩产＆技术迭代趋势下哪些设备有望受益？-260316（12页）.pdf

1、光模块扩产&技术迭代趋势下，哪些设备有望受益？光模块设备行业报告本篇报告梳理了传统可插拔光模块和CPO产品的生产工序及设备，以及二者对设备要求的差异。AI需求带动光模块行业资本开支增加，CPO等新技术持续迭代，建议重点关注光模块设备行业。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

2、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

3、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SwitchASIC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

4、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。投资建议：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推荐（维持）相

5、关报告趋势，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。核心标的包括博众精工、科瑞技术、凯格精机（中小市值）、罗博特科、快克智能等。CPO（共封装光学）是一种新型的光电集成技术，通过将光引擎（OE）与交换芯片（如ASIC）共同封装在同一基板上，缩短光电信号传输路径，实现信号传输效率的提升与系统能耗的优化。根据封装结构，CPO可分为三种形式：2D封装、2.5D封装和3D封装。(divcenter)图3：可插拔光模块的不同形式与共封装光学（CPO）方案对比(/divcenter)2D封装：将光芯片（PIC)和电芯片（EIC)并排放置在基板或印刷电路板（PC

6、B）上，并通过引线或基板布线实现互连。2D封装的优势在于易于封装和灵活性高，电芯片与光芯片可分别采用不同材料与工艺独立制造。根据芯片与基板的互连方式，2D封装已形成三种技术路径：基于引线键合的CPO、基于倒装工艺的CPO以及基于扇出型晶圆封装的CPO。2.5D封装：通过中介层（Interposer）实现光芯片（PIC）与电芯片（EIC）的异构集成，二者均以倒装方式贴装于中介层表面，通过中介层上的金属互连，中介层再与底层封装基板或印刷电路板（PCB)相连。根据中介层的材料与结构差异，2.5D封装已形成硅中介层、玻璃中介层和嵌入式多芯片互连桥（EMIB）三种主流技术路径。3D封装：通过垂直堆叠互连