云天半导体光电共封装工艺取得突破

近期华为《数据中心 2030》报告中指出高算力芯片的IO带宽将越来越高，预计 2030 年，端口速率达 T 级以上。根据第三方的预测，2028年数据中心内将实现 100% 的全光化连接。

随着单路速度提升，100/200Gbps 以上的高速串行通信带来功耗、串扰和散热挑战，传统光电转换接口将无法满足算力增长需要，芯片出光在数据中心连接中的占比将持续提升，相比传统方案芯片出光端到端能耗有望降低至 1/3，成为未来突破带宽瓶颈，实现数据中心绿色发展的关键技术。为了进一步降低功耗，必须要通过缩短 SerDes的距离或者减少 SerDes 的数量来降低功耗，因此在光接口的系统结构上出现了很多新型技术如 OBO、CPO 等，芯片直接出光的CPO 技术已经成为业界热点。

云天半导体多年来深耕玻璃基封装技术的工艺研发，在24年H1季度，云天的光电共封装已实现研发技术上的突破。该项目与上海交通大学、深圳大学等机构通力合作，成功将玻璃晶圆级光电转接板和光电器件进行集成。测试显示，该系统带宽达到了110 GHz，玻璃基转接板为2.5D和3D光电集成封装领域提供了强有力的技术支撑，能够服务于多种技术路线，如VCSEL、DML、EML、硅光子和铌酸锂等光模块，提供具备高速、高密度、高可靠性且具成本优势的光电共封装解决方案。

Solution A：EIC/PIC 2.5D-A CPO

Solution B：EIC/PIC 2.5D-B CPO

此款先进的TGV转接板采用EIC/PIC 2.5D CPO技术封装方案（图Solution A）厚度为230微米，表面平整度小于1.2微米，深宽比为4:1，支持5层RDL结构。该结构还采用60微米深的挖槽设计，能够精确对准光纤阵列，并支持电芯片的倒装焊封装以及EML、SOA、硅光和铌酸锂等光芯片的植球封装，实验证明，通孔和RDL布线的带宽均超过110 GHz，以此为基础，云天同步进行设计及开发关于CPO的另外一种封装方案（图Solution B），以EIC+PIC堆叠与玻璃转接板的上下面的形式，进一步达成小型化，高集成度的三维集成方案， 为未来的高速光电器件封装提供更加丰富可靠的解决方案。

TGV转接板横截面图