iFOC 2024 | 专题六：揭秘半导体光电芯片与硅光子工艺

  ICC讯 跨界融合，智算未来！2024年9月9-10日，第22届讯石研讨会(iFOC 2024)在深圳圆满举办。在人工智能技术迅猛发展的今天，算力需求呈爆炸式增长。而芯片因其出色的提升算力能力，也因此进入了快速发展期。iFOC 2024 专题六《半导体光电芯片与硅光子工艺》上，来自鹏城实验室、光梓科技、ficonTEC、厦门优迅、甬江实验室/TOWER、EXFO、和ICC讯石分析师齐聚一堂，分别发表了各自研究领域的芯片报告，赢得与会嘉宾的热烈关注。

专题六论坛现场

  此外，专题六论坛最后还特设了讨论环节，在主持人光梓科技CEO史方的引导下，参与讨论的嘉宾铌奥光电 总经理 蔡文杰、厦门优迅市场 总监 魏永益、鹏城实验室 通信光电子技术研究所所长 王磊、张江实验室 研究员 储蔚、中科创星 董事总经理 张思申和石溪资本 投资合伙人 仲黎若纷纷发表观点论点，共同献上一场精彩纷呈的问答互动。

  专题六的串场主持嘉宾由吉林大学教授张大明担任。

  K01 《下一代光通信芯片和器件技术研究》

鹏城实验室 通信光电子技术研究所所长 王 磊

  K02 《面向 AI 算力中心的线性直驱电芯片的研发和产业化》

光梓科技 研发副总裁 陈学峰

  陈总在演讲中提到，生成式人工智能呈现爆发式增长，而随着大模型参数量不断提升，算力系统对数据的处理与互连能力提出新需求。针对AI算力中心的新型扁平化网络和节点全连接需求，我们面对的挑战是如何解决从计算节点到交换机各级网络的高带宽、低功耗、低延时连接问题，开发出线性直驱光模块核心光电子器件与芯片。

  演讲覆盖从工艺制造到电路设计领域，综合讨论线性直驱激光器驱动（driver）、跨阻放大电路（TIA），动态非线性的定制化均衡技术；以及面向800G-1.6T高速算力网络应用的高速高摆幅驱动和低噪声跨阻放大电路芯片，以及自适应连续时间线性均衡（CTLE）技术等。

  K03 《硅光应用光源芯片技术发展和探讨》

光安伦 董事长 唐琦

  唐总在演讲中绍了硅光互连的发展与硅光封装形式的变革，还对比了CPO和LPO封装方案。其中，CPO具有体积小、高带宽密度、低功耗低延迟的优点，同时也具有设计复杂、工艺难度大、维护困难的缺点。而LPO具有小体积、低功耗低延迟、即插即用、高速率的优点，但也具有通信距离短、抗噪能力差、信号质量要求高、互操作性差的缺点。

  此外，唐总还介绍了未来硅光光源技术-DWDM，其中光安伦拥有自研产品——大功率CW DFB激光器，具有如下特点：

  · BH结构设计

  · 低阈值电流、低热阻

  · 较好的光斑质量，便于光纤耦合

  · InGaAsP/InP系列材料

  · 1310nm波段

  K04 《Technology Development & Equipment Requirements for Scale Up Intergrated Photonics Chip Assembly and Test》

ficonTEC Director of Global Account  Mr. Andre Lalonde

  Mr. Andre Lalonde在演讲中介绍了ficonTEC在光子生态系统中具有的独特地位，包括多项国际研发合作，模块化和可升级的机器设计。并提到已知良好的光子集成电路（PIC）需要进行电光（晶圆级）测试激，光源集成需要高精度芯片键合，光纤阵列组装和对齐需要光纤互连，可靠的批量生产机器有对生产线系统和机器学习的需求。

  最后提到ficonTEC的单片IC测试双面器件可用于低速或高速数字（取决于测试标准），也可以集成到机器中的光学设备减少占地面积，还可以放在专用机架中。使用前可以从托盘、蓝色胶带或凝胶包中搬运多个测试头（独立于测试头足迹），也可以集成ATE或在侧面可以与多家ATE制造商合作。

  K05 《50G PON 电芯片的未来发展和机遇》

厦门优迅 市场总监 魏永益

  魏总在演讲中提到，50G PON是下一代接入网的关键技术，支持万兆入户、工业互联网、园区网络等应用，相关标准已在逐步完善，部分标准已经落地。

  此外，魏总还提到厦门优迅作为PON领域电芯片的主流厂商，同时也是CCSA和ETSI等标准组织的成员。厦门优迅正通过加大投入50GPON电芯片的研发，助力50GPON产业链升级！

  K06 《基于光学引线键合的光子混合集成研究》

甬江实验室 研究员 施跃春

  甬江实验室基于光学引线键合的光子混合集成研究进展与结论，演讲中提到了光学引线键合技术最新研究进展，得出结论涌江实验室建立了并优化了PWB工艺技术，研究并提升了PWB光耦合效率；并研制了16信道激光器阵列、硅光调制器阵列、光纤阵列/AWG合波的混合集成芯片；以及PWB技术提供了化合物半导体、硅基、铌酸锂等多材料光子芯片混合集成新技术平台。

  提到问题与展望，适用于光芯片（通信、传感）等多个应用场景 ，但是芯片倒装焊情况尚存在一些困难；振动、高低温等可靠性、工艺可重复性需要进一步确认；非同与透镜等光耦合方式，目前无法在线曝光耦合检测，芯片装配均匀性要好；需要建立匹配PWB技术的相关产业配套。

  K07 《通过先进的测试技术加快光子集成电路(PIC)的研发和生产》

EXFO NEMs设计制造与研发总监  Leo Lin

  Leo Lin在演讲中提到，人工智能将推动光子集成元件的开发和量产, 而目前产业面临的挑战是如何高效地表征日益复杂的 PIC 并验证大批量晶圆。制造商和研究人员都必须在不影响质量的前提下，快速测试不断增长的产量。要确保持续的高可靠性、可追溯和高速测试，就必须在测试时具备高度灵活性、易于扩展、高度自动化和高光学性能，在此过程中甚至需要人工智能或机器学习的帮助。并提到EXFO的解决方案支持从实验室到现场的新技术开发和引入的整个生命周期。

  K08 《通信光芯片市场发展分析与预测》

ICC讯石 分析师 凌科

  ICC讯石分析师在演讲中提到，根据ICC讯石的调查了解，未来两到三年单波100G仍将会高速发展，同时单波200G预计将在2025年中开始大批量出货，同时硅光方案占比将会大幅度提升。此外，在高端市场上美国日本中国将会展开激励的角逐，美日将在超高速EML上激励竞争；中国有望在硅光方面撕开超高速需求的通道；超高速电芯片和VCSEL方面预计在未来较长的一段时间，仍然难以撼动美国的霸主地位。值得注意的是，AI的需求带动了高速激光器芯片的发展，而单波100G EML/VCSEL、CW大功率光源等将持续助力产业的发展。

  圆桌论坛：半导体光电芯片与硅光子工艺

  本论坛主持人邀请到了光梓科技CEO史方担任，参与讨论的嘉宾有：铌奥光电总经理 蔡文杰、厦门优迅市场总监 魏永益、鹏城实验室通信光电子技术研究所所长 王磊、张江实验室研究员 储蔚、中科创星董事总经理 张思申和石溪资本投资合伙人 仲黎若纷纷发表观点论点，共同献上一场精彩纷呈的问答互动。

  iFOC 2024衷心感谢赞助展商单位的大力支持，也感谢所有参与的讲师和嘉宾朋友！更多关于iFOC 2024的会后报道，敬请关注ICC讯石官网与官微，见证每一个难忘的瞬间。