當單一顆PIC晶片的傳輸通道數突破百條,光學介面從一維邊緣佈局硬生生被逼成二維陣列的那一刻,整個半導體封裝業界都意識到一件事:過去那套依賴老師傅手工調整的「找光、對準、鎖光」流程,已經走到了物理極限與產能瓶頸的死胡同。
這不是技術升級,這是生存問題。算力需求爆發的速度遠比摩爾定律殘酷,共同封裝光學(CPO)與AI晶片間光互連(OCI)被推上舞臺中央,但真正卡住量產咽喉的,從來不是設計,而是那一條條通道的「對位組裝」。高明鐵這次在SEMICON Taiwan 2026端出來的東西,說白了就是一句話:把仰賴人工經驗的手工藝,變成高產能、高良率的自動化標準工程。
表象:通道數狂飆,封裝良率卻在懸崖邊緣
從800G、1.6T一路往3.2T、6.4T狂奔的路上,光通道數量從個位數、數十條,到現在120通道直接擺在眼前。問題在於,當FAU與PIC晶片之間的對位誤差只能容忍在50奈米以內,這已經不是「精密」兩個字能涵蓋的層級,而是逼近物理量測的極限。
高明鐵給出的答案很乾脆:重複定位精度±50 nm以內,120通道FAU-PIC組裝成果的重複性同樣控制在這個數字。說句不客氣的,這種等級的精度,過去長期被歐美日大廠掐著脖子,台灣設備廠別說進入供應鏈,連敲門的資格都沒有。
「AI時代除了需要更強大的運算能力,也需要更高速且穩定的光互連。」高明鐵這句話說得輕巧,但背後是數十年精密運動控制的技術底蘊在撐。從精密傳動起家,到現在有能力把奈米級自動化對位平台搬上SEMICON攤位,這中間的技術跨度,不是砸錢就能複製的。
真相:自動化對位的核心,是把「找光」變成可複製的製程
高明鐵這次展示的平台,整合了機構、控制、演算法與量測技術,搭配六軸高精度平台、位姿誤差補償,以及自研的AI主動對準演算法。拆解來看,這套系統做的事情其實很純粹:透過影像伺服與即時光功率回授,讓設備自動尋找最佳耦光位置。
過去這件事情怎麼做?資深工程師盯著光功率計,手動微調平台,憑經驗判斷「這個位置差不多了」。但到了120通道的規模,人工調整一顆晶片可能耗費數小時,而且每一顆的結果都不一樣。高明鐵做的事情,就是把這個「差不多」變成可驗證、可複製、可量產的標準流程。
有趣的是,這套平台還支援晶圓級多通道自動對準與量測,能在封裝前先篩選出Known-Good-Die(KGD)。這個環節的價值被嚴重低估——與其等到整顆封裝完成後才發現某一通道失效導致整顆報廢,不如在切片前就先確認光學與電性表現。說直白一點,這是從「事後補救」轉向「源頭控管」的思維轉變。
各方角力:光柵耦合與邊緣耦合的技術路線之爭
現階段光耦合主要分為表面光柵耦合(GC)與邊緣耦合(EC)兩大架構,兩者並行發展,各有擁護者。但有趣的是,無論走哪條路線,量產階段都得依靠高精度定位、主動耦光與光學量測這幾項關鍵製程能力。換句話說,誰能掌握自動化對位的量產設備,誰就能在CPO世代搶下話語權。
光循科技的Perfect Vertical Grating Coupler(PVGC)在這場展示中扮演了關鍵配角。這項技術打破了傳統光柵耦合器高損耗的宿命,以獨家專利結構優化光場轉換率,宣稱耦合效率足以媲美甚至超越傳統邊緣耦合器。更重要的是,它能以127 µm標準間距在單晶片實現120通道陣列,不受晶片邊長的物理限制。
光循的PVGC搭配高明鐵的自動化對位平台,這個組合的戰略意涵很明顯:台灣供應鏈正在展現從「晶片設計精度」延伸到「自動化封裝精度」的完整實力。過去設備被歐美日壟斷的局面,正在被這類本土技術聯盟撬開一道裂縫。
深層影響:1.6T之後的戰場才是真正的考驗
高明鐵的1.6T光模組耦光設備已經完成多家矽光模組廠驗證並正式交機。這代表什麼?代表市場已經接受這套方案進入量產線,不只是停留在實驗室展示階段。但接下來的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,才是真正的試金石。
從產業面來看,CPO封裝的自動化對位設備正在從「選配」變成「標配」。高明鐵提出的AA Cell(Active Alignment Cell)概念,企圖將這套系統打造成CPO光學對位組裝的標準工站。這個野心不小,但邏輯是對的——當每個封裝廠都需要同樣的對位精度與產能時,誰先定義標準,誰就能主導市場。
編輯觀點:從精密傳動起家的高明鐵,走到今天有能力解決120通道的對位難題,這條路走了超過二十年。但話說回來,台灣設備廠最大的挑戰從來不是技術本身,而是如何讓國際客戶相信「台灣做的可以跟德國、日本一樣好」。這次通過全球前十大光通訊品牌廠認證,確實是一個關鍵的信任破口。不過,接下來面對3.2T以上的需求,設備精度與產能還要再往上拉升一個數量級,這才是真正檢驗實力的時刻。台灣供應鏈要的不只是「跟得上」,而是「讓別人來跟我們」。
回過頭看,高明鐵與光循科技這次的聯合展示,某種程度上反映了台灣半導體供應鏈正在經歷的質變。從過去擅長的製造與代工,逐步往設備、材料、封裝等關鍵環節滲透。CPO這條路才剛開始,但至少從SEMICON Taiwan 2026的攤位上看,台灣已經不是旁觀者。
話說回來,當通道數從120推向更高密度,當光學架構從二維陣列走向三維整合,現有的對位精度與演算法還能撐多久?這是高明鐵下一步必須回答的問題,也是整個產業共同面對的未爆彈。
如果說這次展示有什麼真正的價值,或許不是那組±50奈米的數字,而是證明了台灣有能力和意願,把過去被視為「黑手活」的封裝工序,升級成有數據、有驗證、有標準的現代化工業製程。這條路很長,但方向對了。
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120通道這麼高的傳輸密度?
因為生成式AI推升算力需求暴增,傳統電訊號傳輸在頻寬與功耗上出現瓶頸,光互連成為下世代AI晶片間資料傳輸的關鍵技術,通道數越高,傳輸頻寬就越大。
50奈米的重複定位精度在業界是什麼等級?
這是逼近物理量測極限的等級,過去只有少數歐美日大廠能達到此水準。高明鐵能將120通道FAU-PIC組裝的重複性控制在50奈米以內,代表已具備與國際一線設備廠競爭的量產實力。
表面光柵耦合(GC)和邊緣耦合(EC)哪一種比較好?
兩者各有優劣,目前業界並行發展。光柵耦合可在晶片任意位置佈局並支援晶圓級測試,但傳統上損耗較高;邊緣耦合效率較佳但受限於晶片邊長。光循的PVGC試圖打破這個取捨關係,實現效率與密度兼具。
高明鐵的自動化對位平台已經量產出貨了嗎?
是的。高明鐵的1.6T光模組耦光設備已通過多家矽光模組廠驗證並正式交機,代表這套方案已從展示階段進入實際量產線。
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