SEMICON Taiwan 2026 展場上,一組誤差值小於頭髮直徑千分之一的自動化對位平台,正靜靜展示著它如何改寫光通訊產業的遊戲規則。生成式 AI 對算力的無盡渴求,已將共同封裝光學(CPO)與光互連(OCI)推上半導體供應鏈的戰略制高點。當單一 PIC 晶片的傳輸通道正式突破百條、光學介面從一維邊緣佈局走向二維陣列,過去依賴老師傅「手感」的精密對位組裝,如今成了左右量產良率與成本的勝負手。高明鐵與光循科技聯手端出的 120 通道 FAU-PIC 自動化對位平台,不只是一次技術展示,更是一份來自台灣供應鏈的戰鬥宣言:過去被歐美日壟斷的超精密設備市場,有了新的挑戰者。
百通道陣列時代來臨,手工對位正在被淘汰
如果把一顆 PIC 晶片想像成一座國際機場,那麼 FAU(光纖陣列單元)就是同時起降上百架航班的塔台管制區。隨著通道數拉高到 120 條以上,傳統邊緣耦合器(EC)受限於晶片邊長(Shoreline)的一維架構,已經明顯不夠用。這解釋了為什麼光柵耦合器(GC)會突然躍升為當紅炸子雞——它可以在晶片任意位置佈局,彈性大上許多。光循科技獨家研發的 Perfect Vertical Grating Coupler(PVGC),更進一步打破光柵耦合「高損耗」的先天宿命,以獨家專利結構實現可比肩邊緣耦合器的效率,讓二維陣列高密度 I/O 從理論走進量產實驗室。
不過,技術漂亮是一回事,能不能在產線上穩定複製又是另一回事。120 個通道,每一個都必須對得準、鎖得牢,光功率回授值還得漂亮。過去這段製程高度依賴資深工程師手動操作,用顯微鏡邊看邊調,一個批次下來,不僅產能有限,良率更是看天吃飯。「找光、對準、鎖光」這六個字,在人工操作的年代,每一關都是成本黑洞。
奈米級自動化平台,把「手藝」變成「製程」
高明鐵這次展出的解決方案,最核心的價值就在於將這套「手工藝」標準化。透過整合六軸高精度平台、位姿誤差補償機制,以及自家研發的 AI 主動對準演算法,設備能夠同時依靠影像伺服與即時光功率回授,自動尋找最佳耦光位置。官方給出的數據相當具體:設備重複定位精度控制在 ±50 nm 以內,現場展示的 120 通道 FAU-PIC 組裝成果,重複性同樣落在這個水準。50 奈米是什麼概念?大約是新冠病毒直徑的十分之一,也是確保上百個通道同時達到最佳耦合效率的關鍵門檻。
更值得關注的是,這套平台不只在組裝階段才上場。它同時支援晶圓級多通道自動對準與量測,讓廠商可以在封裝前就先篩選出 Known-Good-Die(KGD),確認光學與電性表現良好的晶片後,再進入後續封裝流程。這種「先篩再封」的思維,直接對應到 CPO 量產時最大的噩夢——因單一通道失效而整顆報廢。在動輒數百美元的高階光學封裝成本結構下,這道前測工序帶來的良率提升,帳面上的數字會非常可觀。
編輯觀點:從產業面來看,高明鐵這一步踩得非常扎實。過去台灣在光通訊主動元件的設備市場著墨不深,高階耦光設備幾乎是歐美日的禁臠。這次通過全球前十大光通訊品牌廠認證、拿下 800G 與 1.6T 光模組耦光對位模組訂單,再到 SEMICON Taiwan 端出 120 通道的量產級解決方案,節奏相當明確。如果說上一波 400G、800G 時代是台灣光模組廠練兵的機會,那麼 1.6T 以上、通道數破百的 CPO 世代,就是設備自主化彎道超車的關鍵視窗。高明鐵的 50 奈米重複定位精度,放在國際市場上已經是前段班的規格,接下來要看的是產能爬坡的速度與海外客戶的導入意願。
從 1.6T 到 6.4T,FAU+MLA 成下一塊決戰點
根據高明鐵的技術藍圖,這套 FAU-PIC 自動化對位平台被定位為 CPO 光學對位組裝的標準工站(AA Cell)。目前 1.6T 光模組耦光設備已完成多家矽光模組廠驗證並正式交機,這意味著產品已經走出實驗室,進入實際產線的考驗。而接下來的佈局更值得玩味——3.2T、6.4T,以及 FAU+MLA(微透鏡陣列)等更高密度的光學組裝需求,已經在他們的研發清單上。
從技術路線來看,無論最終市場選擇表面光柵耦合(GC)還是邊緣耦合(EC),量產階段都無法繞過高精度定位、主動耦光與光學量測這些關鍵製程能力。高明鐵選擇與光循科技聯手,等於是同時掌握「設備平台」與「光耦合元件」兩個關鍵節點。這種垂直整合的結盟方式,在講究即時技術支援與客製化調整的光通訊產業中,具備不小的戰術彈性。對於急於突破量產瓶頸的矽光模組廠來說,一個能夠同時提供元件設計建議與設備調校參數的供應商,遠比單純的設備買賣來得有吸引力。
台灣供應鏈的完整實力,從設計精度延伸到封裝精度
高明鐵內部有句很有意思的定調:過去這種超高精度設備長期由歐美日大廠壟斷,而他們憑藉數十年精密運動控制的技術底蘊,加上自研 AI 對位演算法,終於在這個時間點上,讓自動化封裝精度能夠追上晶片設計精度的腳步。這個說法並非過度膨脹。從半導體產業的視角來看,台灣在先進製程與 IC 設計的競爭力已經是全球公認,但在後段的先進封裝與光學封裝設備領域,自主化的程度始終落後一段距離。高明鐵與光循的這套解決方案,某種程度上填補了這塊缺口。
說到底,AI 時代比的不只是誰能設計出更強的晶片,更是誰能有效率地把這些晶片封裝成可大量出貨的產品。CPO 與 OCI 的技術路線再漂亮,如果封裝端的對位組裝良率卡在五成以下,成本結構就無法支撐大規模商用。高明鐵的 120 通道展示,真正的意義不是「我們做到了」,而是「我們讓量產變得更可行了」。對於正在評估 CPO 產線投資的光通訊與矽光子業者來說,這項進展至少提供了多一個值得納入考量的國產選項。
光通訊產業的下一個五年,不會只靠實驗室裡的突破來推動,更關鍵的是產線上每一顆封裝體穩定的光學表現。高明鐵與光循的這套自動化對位平台,或許正是台灣從「設計強國」走向「封裝設備強國」那條路上的重要一小步。至於這一步能不能跑出加速度,就看接下來三年內,3.2T 與 FAU+MLA 方案的導入速度能不能壓過國際對手的迭代節奏了。
本文改寫整理自公開新聞來源,原始報導由科技新報發布。
常見問題 FAQ
CPO 封裝為什麼需要奈米級對位技術?
因為 AI 晶片的光通道數已超過 120 條,光纖與 PIC 晶片之間的耦合誤差必須控制在 50 奈米以內,才能確保每一條通道的光功率達到標準,否則單一通道失效就可能導致整顆封裝報廢。
高明鐵的 FAU-PIC 自動化平台跟國際大廠比起來有競爭力嗎?
高明鐵設備重複定位精度達 ±50 nm,已是國際前段班水準,且已通過前十大光通訊品牌廠認證並取得 1.6T 光模組耦光設備訂單,在量產成本與在地技術支援上具備顯著優勢。
光循科技的 PVGC 技術跟傳統光柵耦合器差在哪裡?
PVGC 打破傳統光柵高損耗的物理限制,以獨家專利結構實現媲美邊緣耦合器的效率,同時支援晶片任意位置佈局與 127 µm 標準間距的 120 通道陣列,是實現二維高密度 I/O 的關鍵元件。
什麼是 KGD(Known-Good-Die)?為什麼對 CPO 量產很重要?
KGD 是指在封裝前就先確認光學與電性表現良好的晶片。高明鐵的平台支援晶圓級測試,可先篩選出良品再封裝,避免因單一通道失效而報廢整顆高成本的 CPO 封裝體,對提升總體良率非常關鍵。
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