野村全球 AI 趋势追踪:第 70 场专家电话会——玻璃桥与先进封装
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摘要
报告基于 2026 年 7 月 21 日举行的第 70 场 AI 专家电话会,梳理光电解决方案先进封装中的玻璃桥、耦合方式、玻璃基板以及 NPO/CPO 路线。 玻璃桥的核心作用是连接光芯片或 PIC 与光纤,通过调整芯片模场实现模场匹配,尤其适用于高密度光通信。 其制造可采用较成熟的离子交换或效率更低、光损更高的激光改性,但当前仍受损耗控制、工艺稳定性、一致性、耦合精度和形变要求制约。 玻璃桥不会完全取代 FAU,而是在中间增加桥接结构,完成模场匹配以及由高密度向稀疏密度的过渡。 边缘耦合在发光效率和光学带宽方面更具优势,但 NVIDIA 采用表面耦合,是因为 6.4T CPO 在每通道 200G 时需要 32 根光纤,二维阵列更有利于控制多通道损耗一致性。 玻璃载板在 2.5D 封装中具有必要性,而玻璃芯基板虽具抑制形变、降低电损耗和支持更高带宽等优势,仍因 TGV 加工良率低、玻璃易碎及缺少公开可靠性测试数据而距离商业化较远。 专家判断 NPO 凭借功耗、带宽升级、可维护性及可插拔电接口优势,其大规模商业化时间可能早于 CPO。
主要观点
- 玻璃桥用于连接光芯片或 PIC 与光纤,其核心功能是调整芯片模场,使之匹配光纤模场。
- 玻璃对可见光和近红外光具有良好透光性,尤其适合采用近红外光的光通信场景。
- 玻璃桥有离子交换和激光改性两种制造方式;离子交换技术较成熟,激光改性的效率较低且光损更高,康宁采用离子交换路线。
- 玻璃桥当前的主要瓶颈包括损耗控制、工艺稳定性与一致性,以及对耦合精度和形变控制的高要求。
- 玻璃桥不会完全替代 FAU,而是增加中间桥接层,实现模场匹配和从高密度向稀疏密度的过渡,主要用于高密度光通信。
- 边缘耦合具有较高发光效率和更大的光学带宽,更利于波分复用和高带宽耦合器,目前开发中的方案也更多。
- NVIDIA 采用表面耦合,关键原因是 NPO/CPO 需要大量耦合器;6.4T CPO 在每通道 200G 时需要 32 根光纤,二维阵列更便于控制各通道损耗一致性。
- 玻璃载板是 2.5D 封装的重要组成部分,因为大量塑封材料会引起形状变化,需要玻璃载板加以控制。
- 玻璃芯基板具有抑制形变、降低电损耗和灵活支持更高带宽等优势,但仍远未商业化,TGV 加工良率低和玻璃易碎是主要挑战。
- 英特尔是玻璃芯基板开发先行者,部分韩国企业也在研发,但尚无可靠性测试数据公开。
- 中国企业方面,AKM Meadville 已对玻璃芯基板产品进行送样;京东方正与康宁合作,项目处于开发阶段。
- NPO 相比光模块具备功耗和带宽升级优势,相比 CPO 更易维护和商业化,原因之一是采用可插拔电接口。
论述逻辑
- 高密度光通信需要解决芯片与光纤的模场差异,因此引入玻璃桥;玻璃桥虽可完成模场匹配并改善密度过渡,但损耗、工艺一致性、耦合精度和形变仍限制落地。耦合路线的选择进一步取决于效率、带宽与多通道一致性:边缘耦合效率和带宽更优,而大量光纤通道下的表面耦合更利于统一控制损耗。进入封装层面,2.5D 塑封形变使玻璃载板成为必要支撑,但玻璃芯基板仍受 TGV 良率、脆性和可靠性数据不足约束。由技术成熟度、维护便利性及可插拔接口综合判断,专家认为 NPO 的规模商业化可能先于 CPO。
关键展望
- 专家预计 NPO 市场实现大规模商业化的时间可能早于 CPO,但报告未给出具体年份或量化市场规模。
- 玻璃芯基板仍距离商业化较远,后续验证点包括 TGV 加工良率、玻璃脆性问题以及可靠性测试数据。
- 京东方与康宁合作的玻璃芯基板项目目前处于开发阶段,AKM Meadville 已进入产品送样阶段。
推荐标的
- 京东方(000725 CH):买入,由 Frank Fan 覆盖;公司正与康宁合作开发玻璃芯基板,项目处于开发阶段。报告未列示价格或目标价。
- 康宁(GLW US):未评级;其玻璃桥采用离子交换技术,并与京东方合作开发玻璃芯基板。
- NVIDIA(NVDA US):未评级;报告提到其 NPO/CPO 采用表面耦合,以满足大量耦合器和多通道损耗一致性要求。
- 英特尔(INTL US):未评级;报告称其为玻璃芯基板开发的先行者。
- AKM Meadville:未上市;已对玻璃芯基板产品进行送样。
关键图表
报告未提供可裁切的关键图表。