Chứng chỉ Zhao Shang: Xu hướng phát triển mở rộng sản xuất và lặp lại công nghệ mô-đun quang học - Khuyến khích tập trung chú ý vào ngành công nghiệp thiết bị mô-đun quang học

Chứng khoán招商 phát hành báo cáo nghiên cứu cho rằng, mô-đun quang là lĩnh vực cốt lõi của hạ tầng tính toán AI, các doanh nghiệp phía dưới liên tục tăng cường đầu tư vốn vào mô-đun quang có thể tháo rời với tốc độ cao, mở rộng sản xuất để đáp ứng nhu cầu tăng trưởng nhanh hiện tại, đồng thời liên tục đầu tư vào nghiên cứu phát triển các công nghệ mới như CPO, mở ra không gian dài hạn. Chu kỳ mở rộng sản xuất của ngành và chu kỳ đổi mới công nghệ đều có lợi cho thiết bị. Ngoài ra, trong quá khứ, dây chuyền sản xuất mô-đun quang phụ thuộc nhiều vào nhân công, các nhà chơi chính có khả năng xuất khẩu năng lực sản xuất là xu hướng lớn. Để nâng cao hiệu quả sản xuất tại các thị trường nước ngoài, nhu cầu về thiết bị tự động hóa liên tục tăng, do đó, đề xuất tập trung chú ý đến ngành thiết bị mô-đun quang.

Các quan điểm chính của chứng khoán招商 như sau:

Mô-đun quang có thể tháo rời là thiết bị cốt lõi để chuyển đổi quang-điện trong truyền thông quang, là phần cứng quan trọng cho liên kết tốc độ cao trong trung tâm dữ liệu, các quy trình sản xuất cốt lõi bao gồm dán chip, liên kết dây, ghép quang học, đóng gói, hàn, kiểm tra lão hóa.

(1) Dán chip: Dán chip quang điện lên bệ đỡ, có hai phương thức thủ công và tự động, chủ yếu dựa vào máy dán chip cố định và máy hợp kim.

(2) Liên kết dây: Sau khi hoàn thành lắp đặt chip, dùng dây kim loại để kết nối điểm hàn ép của chip với pad của mạch in trên bảng mạch, tạo liên kết điện đáng tin cậy, cần dùng máy liên kết.

(3) Ghép quang học: Mục đích là ghép quang hiệu quả, chất lượng cao vào sợi quang, đảm bảo hiệu suất truyền của mô-đun quang. Thiết bị cốt lõi là nền tảng ghép quang tự động hoàn toàn, nền tảng điều chỉnh vi mô sáu trục chính xác cao, sau khi ghép xong, cố định bằng máy cố định UV hoặc lò nung nhiệt.

(4) Đóng gói: Sau khi ghép quang học hoàn tất, cần đóng gói vỏ ngoài để bảo vệ, cố định và niêm phong quang trình bên trong và chip, hình thành mô-đun quang hoàn chỉnh. Ngành đang tiến hành tự động hóa nâng cấp cho bước này.

(5) Kiểm tra lão hóa: Chủ yếu dành cho laser, bước đầu là cấp độ chip laser, sau khi hoàn thành các bước sản xuất cần thiết, đưa vào khung kiểm tra lão hóa chuyên dụng. Bước thứ hai là cấp độ mô-đun quang, sau khi lắp ráp laser vào mô-đun quang, tiến hành kiểm tra qua khung kiểm tra.

So với mô-đun quang có thể tháo rời truyền thống, công nghệ CPO có độ tích hợp cao hơn và kích thước nhỏ hơn, có sự nâng cấp rõ rệt về băng thông, tiêu thụ năng lượng và hiệu quả không gian.

Mô-đun quang có thể tháo rời truyền thống kết nối với bo mạch PCB của switch qua giao diện có thể tháo rời, tín hiệu điện cần truyền qua các đường dẫn PCB dài tới vài centimet, dẫn đến suy giảm tín hiệu, ảnh hưởng đến độ ổn định truyền dẫn. Công nghệ CPO sử dụng lớp trung gian silicon hoặc liên kết bằng các khối nhô nhỏ vi mô và các công nghệ tiên tiến khác, tích hợp trực tiếp các thành phần quang học vào trong bao bì của chip ASIC switch, rút ngắn khoảng cách truyền tín hiệu điện tốc độ cao xuống mức milimet, có thể hiệu quả kiểm soát suy giảm tín hiệu và nhiễu xuyên.

Sự khác biệt cốt lõi trong quy trình sản xuất giữa CPO và mô-đun quang có thể tháo rời truyền thống chính là sự khác biệt giữa lắp ráp linh kiện rời rạc và tích hợp hệ thống tiên tiến.

(1) Liên kết chip: Mô-đun quang truyền thống chủ yếu dựa vào liên kết dây; CPO sử dụng công nghệ liên kết tiên tiến như hàn gập, liên kết nhô nhỏ, liên kết hỗn hợp, mật độ liên kết, độ chính xác và độ khó cao hơn.

(2) Ghép quang học: Mô-đun quang truyền thống ghép sợi quang với linh kiện rời, sai số lớn; CPO ghép quang trực tiếp vào trong dẫn quang silicon, độ chính xác căn chỉnh đến cấp độ dưới micromet, độ phức tạp quy trình cao hơn.

(3) Đóng gói và tản nhiệt: Mô-đun quang truyền thống chủ yếu dùng các dạng đóng gói TO, BOX, COB, ít gây áp lực tản nhiệt; CPO cần đóng chung với ASIC hiệu suất cao, mật độ nhiệt cực cao, thường phải kết hợp các công nghệ tản nhiệt tiên tiến như làm mát bằng dòng chảy vi mô, tấm làm mát đều nhiệt, hàn chân không.

(4) Hệ thống kiểm tra: Mô-đun quang truyền thống có thể kiểm tra từng bộ phận; CPO tích hợp cao chỉ có thể kiểm tra toàn bộ sau khi đóng gói, cần hệ thống kiểm tra quang-điện kết hợp, đo điện tốc độ cao và quang học tích hợp, các phương án và thiết bị kiểm tra đều cần phát triển lại.

Rủi ro cảnh báo: Rủi ro biến động nhu cầu phía dưới, rủi ro đổi mới công nghệ và lựa chọn tuyến đường, rủi ro tập trung khách hàng và phụ thuộc chuỗi cung ứng.