1.6T optical modules and the CPO transition: high-speed laminates, fine lines and sourcing calibration
1.6T pushes per-lane rates toward 200G, with pluggable and co-packaged optics running in parallel: pluggables compete on small-size ultra-low loss and tolerance, CPO on substrate flatness and fine-line capability. Material grade, tolerances and acceptance method belong in the specification up front.
結論先行:1.6T 光模組把單通道速率推向 200G 級,可插拔與共封裝光學(CPO)兩條路線在近期並存,而兩者對 PCB 的要求並不相同——可插拔拼的是"小尺寸內的超低損耗 + 極小公差",CPO 拼的是"基板平整度 + 精細線路"。採購側要做的不是等標準統一,而是把材料等級、公差與驗收方式提前落到規格書。
一、速率提升的三條傳導鏈
- 損耗預算被壓縮:通道速率翻倍,同長度走線的插入損耗指標更緊,板材 Df 需進入 0.002 量級(10 GHz 條件下),銅箔粗糙度需控制在亞微米級。
- 走線更細、間距更小:模組內部空間受限,線寬/線距常落在 50–75 μm 區間;進一步演進到 mSAP 製程後,線寬進入 30 μm 以內。
- 公差要求提高:模組要配合聯結器與光引擎,板厚公差、外形公差、金手指位置公差都被壓縮,通用的外形公差往往不再夠用。
二、可插拔模組的四個硬指標
- 層數通常 6–12 層,疊構需為超低損耗材料預留對稱結構,避免壓合後翹曲影響插拔;
- 表面處理多為硬金(金手指)與 ENIG 或 OSP(焊接面)混用,硬金厚度按插拔次數選取;
- 阻抗控制公差比通用板更緊,可按 ±8% 執行,並要求隨附阻抗 coupon 的實測與抽檢記錄;
- 明確迴流次數:模組內部器件多,迴流次數偏高時 OSP 與沉錫都不適合。
三、CPO 改變的是"基板",不只是"走線"
共封裝把光引擎移到交換晶片附近,高速電通道被縮短,但對基板提出新要求:平整度與共面度直接影響光耦合效率,精細線路密度上升,散熱路徑需要重新設計。這意味著精細線路(mSAP)與玻璃、陶瓷類基板的用量佔比會上升,而傳統大尺寸高速多層板的增量可能放緩。就趨勢判斷而言,CPO 在中長期逐步滲透,但受可維護性、標準化與良率制約,短期內可插拔仍是主要出貨形態。
四、採購校準清單
- 規格書不寫"低損耗",寫清 Dk/Df 的測試頻率與取值、銅箔型別與粗糙度、玻纖布型號;
- 要求提供疊構阻抗 coupon 的實測報告與批次抽檢比例,而不只是首件資料;
- 對精細線路明確最小線寬/線距、蝕刻公差與 AOI 判據,避免"圖紙能做、量產做不穩";
- 雙源認證:同一功能項至少兩家材料或兩種疊構方案透過驗證,降低單一料號鎖定的交期風險;
- 按專案節點分段對齊交期,認證樣品與量產件的週期差異提前確認,急件按 24 小時打樣節奏安排;
- 需要打線的位置提前確認表面處理是否相容(ENEPIG 或軟金),不要等封裝前才發現。
五、給設計與採購的共同建議
速率升級階段最容易出現的浪費不是單價,而是"設計按高等級材料做、採購按通用材料買"導致的反覆改版。把材料等級、公差與驗收方式在打樣前一次性鎖定,並把能力邊界直接寫進詢價檔案——層數覆蓋 1–44 層、最大加工尺寸 610×1100 mm、厚徑比最高 20:1(背板 25:1)、線寬精度 ±8 μm、阻抗控制公差 ±8%、成品銅厚最高 13oz,支援 24 小時急件打樣——可以明顯縮短前期溝通週期。工程與報價諮詢:info@ipcba.com.cn,電話 +86 138 2310 9230。
寄送 Gerber 與疊構要求,24 小時急件打樣通道可用。