CPO先進測試戰線前移 設備鏈組隊搶「統包」主導權
- 陳玉娟／台北
-
矽光子與共同封裝光學（CPO）逐步進入量產前關鍵階段。供應鏈人士指出，CPO下個真正的量產瓶頸，是「把測試往前移」，在晶圓階段就找出光學缺陷、控制良率，並把測試資料一路串到Optical Engine及Module Test。也因此，設備業者從單點設備競爭轉向「組隊」，估由其中一家扮演「統包」角色，整合不同廠商設備，成為客戶的主要系統窗口。
業者指出，矽光子透過雷射、光波導及光電轉換器完成訊號傳輸，傳輸時只要結構、材料或對位出現異常，可能產生光損耗，造成資料錯誤、重傳及功耗增加。
業界說明，若1顆Die整體損耗仍在規格內，但關鍵光路位置異常，仍可能被判定為Good Die，直到後段才發現失效，屆時不只晶片報廢，前面已投入成本也一併增加。
因此，矽光子測試需做到「定位、定量、定值」，找出異常發生在哪顆Die、哪個位置，量化損耗程度，再透過不同波長等資訊判斷異常來源。
業界表示，CPO架構中，電子積體電路（EIC）與光子積體電路（PIC）是不同製程，EIC採先進製程，PIC則可採成熟製程，之後再整合。PIC的光波導、光耦合等結構精度要求，不同於一般電性晶片。EIC與PIC整合後，還會增加材料熱膨脹、翹曲及光學對位等問題。
在EIC／PIC整合晶圓階段，測試架構轉為「上電下光」，設備大廠ficonTEC將此列為Insertion 2雙面晶圓電光測試架構。供應鏈業者認為，若整合後的雙面測試，尚未完全成熟，也可能先將EIC與PIC分開測試，再進入整合階段；但真正進入量產後，如何在整合晶圓階段同步完成電光測試，是提升良率及降低後段失效成本的重要環節。
業者說明，CPO測試分布於製程不同階段。如ficonTEC將測試分成4個Insertion，從晶圓、整合晶圓、Die／Optical Engine、Module Test。
Insertion 1為PIC＋EIC Wafer Sort，先篩選出KGD，接著進入Insertion 2，EIC完成切割、PIC薄化並置放後，再加入Lens Layer，進行雙面晶圓測試，確認整合後的電光鏈路及製程品質。
Insertion 3，晶圓切割、完成光學引擎組裝後，測試對象由晶圓轉為單顆Optical Engine，須同時處理高速電性、光學耦合及溫度。
最後是Insertion 4，光學引擎與其他元件完成組裝後，進入模組及系統級測試（SLT），確認完整光電功能、高速訊號及可靠度。這個階段，測試設備還須處理高功耗與熱管理、高壓縮力BGA及高密度光纖連接等問題。
供應鏈也強調，測試必須前移的原因很直接：產品價值隨製程一路增加。以CPO的COUPE流程來看，先進行晶圓測試，再完成EIC、PIC整合、Lens及Optical Engine組裝，之後才進入模組。ficonTEC以四道Insertion舉例，失效成本可能由1倍、10倍、100倍增加至1,000倍。
因此，晶圓測試（CP）與成品測試（FT）分工也日益重要，然而，CPO測試涉及晶圓探針、ATE、高速I/O、光纖耦合、雷射、光學檢測、精密對位、自動化及資料分析等，不同設備廠各有專長，不太可能由單一家業者從頭到尾全部自行開發。
因此，未來較可能形成「組隊」模式。客戶提出需求後，從不同設備商、選擇各階段所需設備，最後由其中一家業者系統整合，扮演類似「統包」角色。
該模式下，「統包」不代表一家廠商吃下全部設備，而是由一家業者掌握系統架構、設備介接、測試流程及客戶導入，其他廠商則提供各自最擅長設備。
目前市場上設備版圖已有分工。Insertion 1涵蓋Keysight、泰瑞達（Teradyne）、愛德萬（Advantest）及TEL；Insertion 2則包括Keysight、Anritsu、旺矽、愛德萬、ficonTEC、泰瑞達；Insertion 3涉及ADST、萬潤、高明鐵、ficonTEC、致茂；Insertion 4則有鴻勁、致茂、泰瑞達及穎崴等。
供應鏈認為，若客戶最終採取統包模式，系統整合商的重要性將提高。具備既有半導體測試平台、客戶基礎及跨設備整合能力的業者，有利於爭取主導權；但CPO仍處於量產導入階段，目前各隊伍的組合及最終分工，仍隨客戶驗證結果調整，尚未定局。
責任編輯：何致中
