AI資料中心持續推高晶片間的傳輸頻寬與能源效率要求，共封裝光學（Co-Packaged Optics，CPO）成為半導體及光通訊業者競逐的新戰場。崇越科技（5434）董事長曾海華今（3）日表示，「光進銅退」雖是明確發展方向，但光互連取代既有銅互連將是漸進式過程，不會一夕發生；崇越則已攜手日本SCIVAX布局晶圓級奈米壓印微透鏡，首席執行長陳德懿透露，相關產品月產能可達數千片至萬片。 曾海華表示，隨AI運算規模擴大，銅互連面臨頻寬、功耗與傳輸距離限制，「光進銅退」已成為產業共同方向；不過，CPO要從技術驗證走向大規模商用，仍涉及封裝整合、成本、可靠度及供應鏈配套，市場轉換將採漸進方式進行。 「我想，『光進銅退』應該會是漸進式的發展。」曾海華指出，距離全面導入可能仍需要一段時間，但今年CPO市場的討論熱度及產業投入明顯增加，因此對後續發展抱持期待。 AI傳輸功耗攀升 CPO讓光學引擎靠近晶片 傳統可插拔式光學模組與交換器晶片之間，仍須透過一段電路傳輸訊號。隨著資料中心交換頻寬快速增加，這段銅互連的距離開始帶來更高的功耗、訊號損耗及散熱壓力。 CPO則把光學引擎與交換器或邏輯晶片共同配置在同一封裝基板，藉由縮短電性訊號傳輸距離，提高頻寬密度並降低傳輸能耗，因而被視為支撐下一代AI資料中心網路的重要技術。 不過，CPO並非只要把光學元件移到晶片附近即可。光訊號如何準確耦合、微型光學元件能否承受高熱環境，以及製程能否兼顧成本、一致性與量產規模，都是商用化必須克服的問題。 矽膠光學技術成熟 奈米壓印切入微透鏡量產 崇越此次與日本奈米壓印業者SCIVAX合作，並搭配日本信越化學的光學材料，將奈米壓印技術導入CPO所需的微透鏡陣列。 陳德懿表示，矽膠應用於光學領域並不是全新技術，過去已使用在隱形眼鏡、LED等產品，具有一定的材料與製程基礎。崇越此次則進一步結合奈米壓印，把矽膠聚合物製成微透鏡或超穎透鏡，形成晶圓級光學陣列。 「矽膠用在光學這件事情上，已經發展一段時間。」陳德懿指出，矽膠材料的折射率可以依產品需求調整，結合奈米壓印後，有機會兼顧製造成本與光學精準度，是崇越今年相當期待的新產品。 奈米壓印的做法，是先完成所需的光學曲面設計，再把結構高精度複製到晶圓表面。相較逐顆製作光學元件，晶圓級製程有利於提高產品一致性，也較容易擴大量產規模。 月產能可達數千至萬片 SCIVAX現有8吋產能8,000片 針對CPO微透鏡的量產能力，陳德懿表示，相關產品採用晶圓級奈米壓印及半導體製造技術，產能並非主要問題，依需求每月可達數千片至萬片。 陳德懿說：「這是用晶圓級及半導體技術製造，我覺得量產不會是問題，一個月大概數千片到萬片的產能都可以做得到。」 依崇越提供的官方資料，SCIVAX目前在日本富山市設有兩座晶圓代工基地，現有8吋晶圓月產能可達8,000片，可支援微透鏡等光學元件由設計驗證走向晶圓級量產。 不過，月產能只是CPO商用化的其中一項條件，實際出貨規模仍取決於客戶驗證、產品設計、良率、成本及終端導入速度。曾海華也強調，「光進銅退」將是漸進式發展，意味著相關產能不會在短時間內全數轉化為CPO營收。 微透鏡厚度低於60微米 因應高熱與受限空間 隨著光學引擎被放入晶片封裝，元件必須在更小空間內承受高密度運算帶來的熱能。為此，崇越與SCIVAX此次也展示厚度低於60微米、不需玻璃基板的自支撐型微透鏡陣列，瞄準封裝內部空間受限的應用需求。 依崇越內部測試結果，搭配信越化學材料製成的微透鏡，在高低溫循環與熱應力測試後，未出現剝離或龜裂，藉此提高高熱環境下的傳輸穩定性。不過，相關可靠度數據仍屬公司公布的測試結果，後續實際導入仍須通過不同客戶及應用環境的驗證。 除CPO外，崇越此次也同步展示AI晶片散熱與先進封裝解決方案，包括熱介面材料、微銅柱陣列晶片微流道，以及高抗翹曲藍寶石單晶基板。 其中，微流道方案可讓高純度水或冷卻液流經晶片內部的微銅柱陣列，加快帶走高功耗晶片產生的熱能；藍寶石單晶基板則瞄準高溫封裝製程，改善傳統玻璃載板可能出現的翹曲及吸附問題。 崇越的布局顯示，AI晶片供應鏈競爭已由製程微縮，同步延伸至先進封裝、光訊號傳輸及散熱管理。只是CPO何時從少量導入跨入大規模商用，除了微透鏡等光學元件能否量產，仍須觀察客戶驗證、封裝整合及整體系統成本能否達到市場要求。
评论 (0)