思要杀青CPO产物年出货量从百万跃升至数千万乃至上亿，离不开镇定可靠的器件接口板、完善的数据料理体系，以及光电开荒度集成的自动化测试系统。

将光子集成电路与电子集成电路集成至共封装光学（CPO），条目在封装测试（也称终测）阶段具备多模态测试才略。而年出货量需从百万攀升至数千万，是跳跃加大了这项责任的难度。

跟着数据中心需求爆发，CPO工夫大略提高数据传输速度、镌汰功耗，其价值发凸。但产能鸿沟至少提高个数目，也给从晶圆测试到系统测试的整套测试坐褥经由带来广漠压力。CPO同期集成电子与光子芯片，因此面向封装制品的终测案，必须兼顾两类芯片的测试需求并规律资本。目下行业濒临的勤勉是，各样CPO联想均为定制化案，属测试单位的搭建资本居不下。

图1光电芯粒共封装结构露出图，包含光辐射机、光接管机、数据信号等组件。源泉：Amkor

客不雅来看，当下芯片行业还处在产物研发同步进测试开荒研发的阶段。德万好意思国公司研发与风险投资总裁Ira Leventhal露出：“针对共封装光学的封装测试，目下业内尚好意思满熟练的处分案。该域发展日眉月异，器件形态与坐褥经由都在捏续变化。从工程试样转向大鸿沟量产，中枢挑战是管控各样变量，同期兼顾资本、测试率与产物品性。咱们的研发重点是造活泼、可彭胀的测试架构，适配行业工夫迭代，助力产物成功落地量产。”

仅光引擎数目、连合器类型的互异，就大幅增多了测试开发与测试单位联想的复杂度。除此以外，行业还存在多种工夫案组合：电子电路与光电路可分开制造，也可集成在同片晶圆上；在2.5D/3D封装器件中，电子芯片与光子芯片可比肩排布，也可背靠背键合；不同连合器类型，对应属的机械运作经由；光引擎数目不等（单款产物可搭载大都光引擎），平直决定激光光源的建立数目。不仅如斯，测试单位还需适配器件搬运、热料理、测试接口板联想与自动测试开荒（ATE）建立等各样互异化需求。

封装模块终测安排在光子、电子芯片的晶圆测试之后。天然可通过测试前置筛选出及格裸片（KGD），但终测门径依旧不成或缺——它能为化封装良率提供大都出奇据。

图2硅光芯片全经由测试节点（从晶圆测试到封装模块测试）。源泉：Teradyne

自动测试开荒（ATE）可杀青多项关节测试责任。Lightmatter产物工程总监Meg O’Brien说说念：“晶圆测试能通过光栅耦合器或端面耦合器，单对各样光学元件进行检测，匡助工程师获得精度测试数据，比如插入损耗（IL）、偏振关联损耗（PDL）、反馈度等。这种雅致无比化检测属于低资本体控技巧，可在进入资本封装工序前筛除不良裸片。但该门径也存在局限：法模拟元件在好意思满系统中的协同责任情状。反不雅封装与CPO模块测试，则侧重全系统能考据，可在信得过、复杂的热环境下，评估误码率（BER）、眼图、链路裕量等端到端能主义。尽管模块测试大略终考据产物是否达标，但旦检出不良品，产生的资本损耗也相对。”

2.5D封装工夫可将光芯片、电子芯片（用集成电路/异构处理器）集成至中介层与基板上，杀青CPO案落地。这就条目封装终测单位整合光电两类测试容颜，既要考据立元器件能，也要检测整套CPO系统的好意思满黔南铝皮保温施工，这也对光电两用的自动测试开荒（ATE）硬件、器件接口板（DIB）选型建议了新条目。而光学芯片搭配种类蕃昌的光连合器，也成为器件接口板联想的浩劫点。

泰瑞达硅光测试产物司理Matt Griffin露出：“测试系统的活泼，与器件端光功率输出需求之间存在采纳。客户一样需要搭载大都激光光源，并杀青光源在不同通说念间的切换与分光，但每增多个开关、分光器件，都会引入额外插入损耗。咱们目下插足大都元气心灵攻克的勤勉，等于在保证封装光信号质料与功率条目的前提下，均衡光学测试开荒的活泼度。”

由于CPO集成工夫尚属新兴域，行业在配套测试数据料理面的插足普遍不及。若能为扫数元器件开荒唯标记、整合测试数据，坐褥中的良率问题便能得到的定位与处分。

yieldWerx席施行官Aftkhar Aslam指出：“目下行业商议CPO测试，大多聚焦在测试单位自己，比如测试插座、光纤瞄准机构、器件搬运开荒、工装夹具等，却漠视了测试完成后的数据处理门径。CPO产物需要同期得志电气与光学两容颜的，良率由两项效果共同决定，但两类测试数据一样分属不同系统：自动测试开荒输出标准测试数据样式（STDF），光引擎生成CSV/XLS文献，光谱分析仪（OSA）领有属样式，老化测试开荒又输出另类数据样式。工程师即便领会举座良率下滑，也需要花费数周时间，在四五个立数据平台中勉强单款产物的好意思满测试信息。这个问题不处分，CPO产能就法从每年千万迈向亿。”

器件接口板（DIB）

器件接口板是测试单位的中枢构成部分，CPO测试的核肉痛点都集在信号损耗上。工程团队在联想待测器件（DUT）用接口案时，需要概括考量多项影响成分。

Amkor制造测试工夫Vineet Pancholi露出：“量产用器件接口板容易出现各样故障。套联想完善的接口板，会预留校准与故障会诊接口。光信号来回链路会产生损耗，必须完成校准，身手保证待测器件接口的测试精度。此外，工装夹具联想还要充分计划测试插座激发的器件翘曲、共面度偏差、光耦合格外、信号打扰等问题。旦夹具联想存在弱势，整批量产产物都可能出现测试格外。”

业内其他东说念主士也强调了光纤瞄准、器件翘曲两大物理勤勉。

Meg O’Brien补充说念：“大型模块孤高较大、易发生翘曲，同期光纤阵列（FAU）属于精密易碎部件，坐褥搬运过程中需作念好护，这些都是越过的物理挑战。要杀青大鸿沟量产，必须完成光纤瞄准自动化，并通过六开脱度主动瞄准工夫规律偏振关联损耗。光学接口案需兼容各样连合器，同期攻克瞄准勤勉。快速、可复现的光纤瞄准式，是保险CPO测试镇定可靠的关节。如若CPO模块的光输入信号波动过大，鸿沟化量产测试便从谈起。”

各样连合器规格不，加上不同CPO产物搭载的光引擎数目存在互异，险些每款产物都需要定制化测试案。

Matt Griffin说说念：“不同CPO模块的外围光连合器数目各不疏导，况且不同客户摄取的连合器联想也莫得统标准。针对这类器件作念光学对接测试时，必须左证对应连合器类型，定制机械畅通与瞄准系统，以此杀青质料光连合，确保器件全速测试下的插入损耗主义达标。”

光连合器厂商主纪律受横向或纵向两种式完成光纤与光引擎的对接，具体瞄准案也各有差别。瞄准精度可有镌汰信号损耗，行业同期也但愿自瞄准结构能领有大的罪恶容限。目下主流瞄准式包括：光纤平直斗争式；玻璃桥接式；磁吸式；扩束式；精密定位式。

Ira Leventhal谈说念：“当下连合器品类芜乱，铁皮保温施工短期内也难以变成统的主流案。跟着行业从工夫攻关转向大鸿沟量产，那些在联想阶段就充分考量可制造、可测试的连合器产物，终将成为行业主流。另外受系统架构舍弃黔南铝皮保温施工，横向、纵向两类连合式会永久并存，不会出现单连合器统市集的场所。”

可镇定杀青光信号对接，是产物可制造、可测试联想的中枢要点。终局开荒的光学触点数目可达数十个，但该规格法适配量产测试场景。量产测试场景下，开荒可承受的故障前触点数目越越好。同期，光连合器必须配套清洁经由，镜头名义沾染微弱粉尘，都会平直禁绝光信号质料。

连合器故障不仅会损害待测器件，还会因插入损耗高潮拉低良率；连合器可靠不及，也会致器件接口板常常停机换配件。借助合理盘算的数据分析技巧，大略有这类问题。

Aftkhar Aslam露出：“从数据层面来看，工装夹具带来的波动（斗争电阻、光纤耦合率、偏振瞄准偏差等），一样会被误判为器件自己的能弱势。因此良率分析模子必须关联器件接口板信息，定位产物经过的测试板、测试插座、光纤端口。如若法完成数据拆分，工程团队就会亏蚀大都元气心灵排查并非出当今CPO产物自己的问题。”

CPO终测条目测试开荒同期为待测器件提供电气与光学接口。从实验室案落地到工场量产案，开荒建立与接口架构也需要相应逶迤。目下测试工场已配备大都面向大型片上系统（SoC）的传统测试开荒，因此针对CPO测试需求，厂商濒临两种采纳：采购全新测试开荒，或是在现存测试单位上增补硬件。后者可摄取模块化器件搬运开荒案。

图3能臆想自动测试开荒架构，分为开荒端与器件搬运端，包含温控头、测试插座、负载板等组件。源泉：Advantest

Ira Leventhal先容：“算作自动测试开荒厂商，咱们天然但愿客户换全新测试单位，但执行情况是，现存开荒经过升校阅，即可得志CPO测试需求。咱们的案是新增层光学负载板，它架设在测试主机、测试插座、电气负载板与器件搬运开荒之间。器件搬运开荒不仅肃穆取放器件，还承担热料理。新增的光学负载板则肃穆传输光信号、外接激光光源，并杀青与各样连合器的机械对接。这套案的中枢势是兼容现存存量开荒，客户需对成百上千台测试开荒进行大鸿沟校阅，就能开展CPO测试。”

图4搭载CPO的能臆想自动测试开荒分层架构，分为温控机械层、光学层、电气层，各层各司其职。源泉：Advantest

光电测试开荒集成

CPO测试需要单检测、联动检测光学与电气两类能主义，测试容颜涵盖种类蕃昌的光电激励信号与参数测量。目下光电测试开荒尚未杀青度和会，仍是行业研发向。

图注：图5封装并行测试整合经由露出图，整合光电芯片测试链路与自动光学/电气测试开荒。源泉：Amkor

Vineet Pancholi露出：“现阶段自动测试开荒普遍存在光学模块集成度不及的问题，可调谐激光器、光功率计、光开关、多路复用器、源测量单位（SMU）、矢量相聚分析仪（VNA）等开荒难以缝协同。同期多数开荒的光学输入/输出接口数目不及，法撑捏的单工位量产测试。不外现存开荒基本可障翳O波段（1260~1360纳米）、C波段（1530~1565纳米）等主流波长区间，动态范围也稳健条目。产业链转折游正全力攻克上述问题，预测关联工夫勤勉会迟缓处分，目下并未发现会荫庇行业发展的致命问题。”

硬件、软件、数据料理三大维度，仍存在诸多集成勤勉。先是硬件层面：测试开荒究竟需要建立若干套光学仪器？自动测试开荒需搭载激光光源，为各路光学通说念提供激励信号并完成测量。Matt Griffin说说念：“增补光学硬件仅仅步，背后还有大都复杂问题需要处分。比如若何活泼分拨测试通说念、若何完成器件光学对接，这些都是全新挑战，不外咱们也曾入辖下手进关联研发责任。”

光引擎数目越多，所需激光光源的数目与类型也随之增多。“单颗光引擎就需要4~8路激光光源，款制品模块一样搭载16~32个光引擎，对应激光光源数目可达64~128路。若何为封装产物配套足量激光光源，是大中枢勤勉。”他补充说念，“此外，粗波分复用（CWDM）、密波分复用（DWDM）工夫迟缓普及，单根光纤可传输多路不同波长信号，跳跃了激光光源的建立需求。”

CPO搭载多光引擎与能异构处理器（XPU）后，测试数据量也会大幅增长。数据和会分析有助于快速定位良率问题，但目下数据整合经由相等繁琐。

Aftkhar Aslam说说念：“从数据角度来说，支捏光电数据统输出的双域自动测试开荒，能大幅简化后续分析责任。如若电气、光学测试由两套立开荒交替完成，分析团队就要依靠产物序列号、时间戳手动拼接数据，通盘过程存在不小风险。因此自动测试开荒的化向，随机是提高测量精度，关节的是范例数据输出样式。”

各大自动测试开荒厂商都在野着光电数据体化的场地进。Matt Griffin露出：“目下咱们已在开荒软件中集成光学测试模块，支捏硅光芯片测试，可杀青光电两类开荒的数据关联与同步。同期咱们也在研发全新的可视化、数据分析器具，适配光电搀杂测试数据的处理需求。”

回首

思要杀青CPO产物年出货量从百万跃升至数千万乃至上亿，离不开镇定可靠的器件接口板、完善的数据料理体系，以及光电开荒度集成的自动化测试系统。行业仍需捏续研发，造价比、可落地的量产案，但业内均合计，目下不存在荫庇工夫落地的致命勤勉。

Matt Griffin回首说念：“放在两年前，我会说这个域还处在序探索阶段。但如今已有多客户盘算大鸿沟量产容颜。诚然行业仍有诸多勤勉待解，但受数据中心降功耗需求启动，CPO工夫落地已成势在必行。咱们能明晰看到这片市集的增长后劲与改进活力，测试测量域是迎来全新发展机遇。”

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