CPO 與矽光子需求升溫,半導體測試流程正被重新設計

CPO 與矽光子需求升溫,半導體測試流程正被重新設計

2026/08/21

共同封裝光學與矽光子需求快速成長,使半導體測試從純電性量測擴展到光學特性驗證。測試環節的技術要求與設備投資同步提高。

共同封裝光學(CPO)與矽光子需求的快速成長,正在重新塑造半導體測試的流程。測試從傳統的純電性量測,擴展到必須同時驗證光學特性,這使得測試環節的技術要求與設備投資同步提高。

傳統半導體測試的核心是電訊號的量測。透過探針接觸晶片的接點,施加激勵訊號並量測回應,判斷元件的功能與參數是否符合規格。這套方法經過數十年演進,已相當成熟——設備標準化、流程自動化,測試成本在整體製造成本中的占比也被控制在合理範圍。

矽光子元件打破了這個框架。光訊號無法透過探針接觸量測,必須以光纖或空間耦合的方式導入與取出;而耦合本身就是精密的對位工作——光波導的尺寸以微米計,任何位置偏移都會造成量測結果失真。這使得測試設備必須整合精密定位機構,測試時間也因為對位程序而顯著拉長。

需要驗證的參數也完全不同。除了傳統的電性指標,還必須量測光功率、波長準確度、消光比、耦合損耗與眼圖品質等光學特性;而這些參數對溫度極為敏感,測試環境的溫控要求因此提高。此外,光電轉換的效率與線性度需要在電與光兩個領域交叉驗證,測試項目的組合複雜度大幅上升。

CPO 架構則進一步提高了難度。當光學引擎被封裝到交換晶片旁,測試對象就不再是單一元件,而是一個包含電路、光學與熱管理的複雜系統。系統級測試必須在接近實際運作的條件下進行,而任何一個環節不合格都可能導致整個高價封裝報廢——這使得中間階段的測試(known good die 驗證)變得格外重要。

對測試業者而言,這既是挑戰也是機會。挑戰在於設備投資與技術積累——光學測試設備的價格高昂,而相關的工程能力需要時間培養。機會則在於價值提升:當測試從標準化的商品服務,轉變為具備技術門檻的專業服務,其在整體製造成本中的占比與議價地位都會改善。

從台灣供應鏈的角度,這個轉變的影響相當直接。台灣的封裝測試業者在全球具有領先地位,而 CPO 相關的測試需求正快速成長;能率先建立光電整合測試能力的業者,將取得先發優勢。同時,測試介面、探針卡與相關耗材的業者也會因為規格升級而受惠。

後續觀察重點包括:光電測試設備的投資規模與交期、測試成本在 CPO 產品中的占比,以及各業者在系統級測試能力上的進展。