长信科技:TGV技术底座 引领microLED CPO产业化



公司在玻璃基板TGV领域的技术布局主要涵盖以下核心环节:
(1)玻璃基板造孔技术:已完成造孔工艺开发,具备稳定的通孔加工能力;
(2)微孔金属化填充技术:已完成微孔深度金属化构建,实现通孔内部导电层可靠沉积;
(3)玻璃线路制备技术:具备玻璃表面精细线路图形化制备能力。
目前相关技术进度可控,中试线正在搭建中,已给多个客户送样,评测结果理想,并进一步配合客户升级测试。公司将持续推进TGV技术在先进封装、光通信等领域的应用开发。

长信科技:玻璃基板+Micro LED,光互连的下一代组合

一、核心逻辑:改变光源位置,简化光路结构
CPO将光引擎与交换芯片封装在同一基板上,缩短电信号传输距离,降低功耗和信号延迟。目前主流方案采用硅光技术制备光引擎,激光器为外置。
Micro LED CPO则将光源从外置激光器,替换为集成的Micro LED芯片阵列。
Micro LED芯片尺寸仅为几十微米,可实现大规模阵列式排布。信号输入时,Micro LED被电流直接调制点亮,光信号产生并耦合进波导;信号中止时,Micro LED即刻熄灭。没有激光器常见的预热和调制等待环节,开关速度更快。
核心差异是驱动方式。传统激光器需要恒流驱动和温控电路,切换有延迟。Micro LED用电流直接调制——上电即亮,断电即灭,开关速度快了几个数量级。
相较硅光CPO,Micro LED CPO有望实现更高的互连速率、集成度和稳定性,同时功耗有望再降低50%以上。
这不是对硅光CPO的替代,而是在硅光方案接近物理极限时,提供的一条结构更简化的技术路径。它的核心价值,是用固态集成光源替代外置激光器,从而压缩光引擎的体积和功耗。
先看数据:
为什么功耗降得下来?
核心原因是结构简化:外置激光器需要恒流驱动和温度控制,而Micro LED是电流直接驱动,无需复杂的辅助电路。每一颗Micro LED的功耗,仅为毫瓦级。
2. 稳定性:固态光源,没有"老化"这个问题
Micro LED是固态半导体光源,不存在激光器特有的退化机制(如端面老化、暗线缺陷扩展)。理论上,Micro LED寿命更长,可靠性更高。
另一个优势是阵列冗余。Micro LED以阵列形式集成,单颗失效时,相邻器件可在系统层面进行补偿,避免单点失效导致整个光通道中断。对于可靠性要求极高的AI数据中心而言,这极具实用价值。
3. 集成密度:把光源做进芯片,光引擎可以更小
传统方案的激光器为外置器件,光引擎需要额外的封装体积来容纳光路耦合结构。
Micro LED直接在芯片层面做阵列排布,光引擎可以更紧凑。集成后封装体积更小,单位体积内的带宽密度更高,更适合AI集群中对空间和功耗都敏感的短距连接场景。
三个优势互相耦合——功耗降低来自集成度提升和结构简化,稳定性增强也受益于此。这是系统级优化,不是单一指标的改进。
三、玻璃基板:天然适配的三个理由
Micro LED CPO的技术路线,与玻璃基板的技术特性高度匹配。
体现在三个层面:
第一,热匹配。
Micro LED芯片工作时会产生热量。玻璃的热膨胀系数(CTE)与Micro LED芯片更为接近,热应力更小。有机基板在受热时容易发生翘曲,而玻璃基板的尺寸稳定性更好——对于微米级的光学对准,这是不可忽视的优势。
第二,高速信号损耗更低。
玻璃的介电常数约为硅的1/3,高频信号的传输损耗更低。同样速率下,玻璃基板上的信号保真度更高。换个角度说,同样的损耗预算,玻璃基板可以支持更高速率。
第三,精密加工兼容性。
Micro LED的巨量转移工艺要求基板具有极高的平整度。玻璃基板的平整度比有机基板高一个数量级,为高精度对准提供了基础条件。
四、核心瓶颈:巨量转移
技术优势明确,但为何尚未大规模商用?
核心瓶颈是巨量转移(Mass Transfer)。
这项工艺,是把成千上万颗微米级Micro LED芯片精准转移到基板上。位置误差必须控制在微米级以内。它有三道坎:
坎一:转移良率。
每颗Micro LED芯片只有几十微米大小,一个CPO模块可能包含上万颗器件。即便单颗转移良率达到99.9%,10000颗中也会有10颗缺陷,系统级良率会显著下降。提升单颗良率、降低缺陷密度,是当前主要攻关方向。
坎二:方案之争。
行业存在两条技术路线:激光剥离转移(逐颗剥离,精度高但效率偏低)和印章式批量转移(效率较高但对设备精度要求极高)。两条路线各有优劣,尚未形成行业共识。
坎三:光学耦合精度。
Micro LED发出的光需要精准耦合进波导。对准误差若超过数百纳米,耦合损耗就会显著上升。
虽然Micro LED被视为硅光方案之后的下一代CPO技术路线,但产品规格的确定和客户样品验证仍需时间,预计2028年下半年开始出货量才会显著增长。
巨量转移的难点,不是"做不到",而是"做不到低成本"。实验室样品已经存在,但量产所需的速度、良率、成本三者平衡,仍需工艺迭代。
在可预见的3-5年内,硅光CPO仍将是数据中心短距互连的主力方案,并逐步进入成熟量产阶段。
但当带宽从1.6T继续向3.2T、6.4T演进,数据中心的功耗密度再次翻倍时,功耗再降50%、集成度再提升3倍的Micro LED方案,会从"技术储备"变为"必要选择"。
英伟达提出了能耗低于1.5 pJ/bit的目标。硅光CPO可以接近,但Micro LED CPO有可能更低。TrendForce的预测是,到2030年市场规模将达到8.48亿美元——这个数字不大,对应的是产业链刚刚起步的阶段。
三句话总结:
2、玻璃基板与Micro LED在热匹配、信号损耗、加工精度三个维度天然适配,友达、京东方已分别联合产业链布局。
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