CPO先进测试战线前移 设备链组队抢「统包」主导权
- 陈玉娟／台北
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矽光子与共同封装光学（CPO）逐步进入量产前关键阶段。供应链人士指出，CPO下个真正的量产瓶颈，是「把测试往前移」，在晶圆阶段就找出光学缺陷、控制良率，并把测试数据一路串到Optical Engine及Module Test。也因此，设备业者从单点设备竞争转向「组队」，估由其中一家扮演「统包」角色，整合不同厂商设备，成为客户的主要系统窗口。
业者指出，矽光子透过雷射、光波导及光电转换器完成信号传输，传输时只要结构、材料或对位出现异常，可能产生光损耗，造成数据错误、重传及功耗增加。
业界说明，若1颗Die整体损耗仍在规格内，但关键光路位置异常，仍可能被判定为Good Die，直到后段才发现失效，届时不只芯片报废，前面已投入成本也一并增加。
因此，矽光子测试需做到「定位、定量、定值」，找出异常发生在哪颗Die、哪个位置，量化损耗程度，再透过不同波长等信息判断异常来源。
业界表示，CPO架构中，电子集成电路（EIC）与光子集成电路（PIC）是不同制程，EIC采先进制程，PIC则可采成熟制程，之后再整合。PIC的光波导、光耦合等结构精度要求，不同于一般电性芯片。EIC与PIC整合后，还会增加材料热膨胀、翘曲及光学对位等问题。
在EIC／PIC整合晶圆阶段，测试架构转为「上电下光」，设备大厂ficonTEC将此列为Insertion 2双面晶圆电光测试架构。供应链业者认为，若整合后的双面测试，尚未完全成熟，也可能先将EIC与PIC分开测试，再进入整合阶段；但真正进入量产后，如何在整合晶圆阶段同步完成电光测试，是提升良率及降低后段失效成本的重要环节。
业者说明，CPO测试分布于制程不同阶段。如ficonTEC将测试分成4个Insertion，从晶圆、整合晶圆、Die／Optical Engine、Module Test。
Insertion 1为PIC＋EIC Wafer Sort，先筛选出KGD，接着进入Insertion 2，EIC完成切割、PIC薄化并置放后，再加入Lens Layer，进行双面晶圆测试，确认整合后的电光链路及制程品质。
Insertion 3，晶圆切割、完成光学引擎组装后，测试对象由晶圆转为单颗Optical Engine，须同时处理高速电性、光学耦合及温度。
最后是Insertion 4，光学引擎与其他元件完成组装后，进入模块及系统级测试（SLT），确认完整光电功能、高速信号及可靠度。这个阶段，测试设备还须处理高功耗与热管理、高压缩力BGA及高密度光纤连接等问题。
供应链也强调，测试必须前移的原因很直接：产品价值随制程一路增加。以CPO的COUPE流程来看，先进行晶圆测试，再完成EIC、PIC整合、Lens及Optical Engine组装，之后才进入模块。ficonTEC以四道Insertion举例，失效成本可能由1倍、10倍、100倍增加至1,000倍。
因此，晶圆测试（CP）与成品测试（FT）分工也日益重要，然而，CPO测试涉及晶圆探针、ATE、高速I/O、光纤耦合、雷射、光学检测、精密对位、自动化及数据分析等，不同设备厂各有专长，不太可能由单一家业者从头到尾全部自行开发。
因此，未来较可能形成「组队」模式。客户提出需求后，从不同设备商、选择各阶段所需设备，最后由其中一家业者系统整合，扮演类似「统包」角色。
该模式下，「统包」不代表一家厂商吃下全部设备，而是由一家业者掌握系统架构、设备介接、测试流程及客户导入，其他厂商则提供各自最擅长设备。
目前市场上设备版图已有分工。Insertion 1涵盖Keysight、泰瑞达（Teradyne）、爱德万（Advantest）及TEL；Insertion 2则包括Keysight、Anritsu、旺矽、爱德万、ficonTEC、泰瑞达；Insertion 3涉及ADST、万润、高明铁、ficonTEC、致茂；Insertion 4则有鸿劲、致茂、泰瑞达及颖崴等。
供应链认为，若客户最终采取统包模式，系统整合商的重要性将提高。具备既有半导体测试平台、客户基础及跨设备整合能力的业者，有利于争取主导权；但CPO仍处于量产导入阶段，目前各队伍的组合及最终分工，仍随客户验证结果调整，尚未定局。
责任编辑：何致中
