CPO物理組裝最困難的一關：光纖耦合與對位

理理財周刊MONEY WEEKLY 2026-04-16 18:26

重點摘要

● CPO（共封裝光學）技術的核心是將電晶片與光引擎整合，其中光纖耦合與對位是物理組裝中最具挑戰的一環。

● 台灣廠商如高明鐵、大銀微系統等，正積極投入CPO製程中的關鍵設備開發，特別是在奈米級精度的光纖耦合與對位技術上，以打破國際壟斷並推動量產。

● 文章點出矽光子產業鏈中，從晶圓製造、光測、光纖耦合到最終封裝測試，有多家台灣廠商扮演關鍵角色，展現了台灣在先進半導體封裝技術的實力。

● 光纖耦合對位的誤差容忍度要求達到奈米級，這對設備的精度和演算法提出了極高的要求，是CPO量產化的關鍵痛點。

#矽光子 #CPO #光纖耦合 #對位

相關人物：洪寶山

相關組織：台積電高明鐵大銀微系統

文．洪寶山

CPO的核心精神是將電晶片(ASIC/GPU)與光引擎(PIC)封裝在一起。由於光學元件的特性與傳統純電晶片截然不同，整個製程可以劃分為五大關鍵節點。

在矽光晶圓上製造奈米級透鏡

(1)晶圓製造與微觀光學元件：在光訊號準備進入波導或進行轉換的最前端，需要極微小的光學元件來引導光線。采鈺掌握晶圓級光學製程，能直接在矽光晶圓上製造奈米級透鏡，解決光學耦合最源頭的聚焦與低耗損問題，是台積電COUPE架構的底層光學軍火商。

(2)晶圓級光測：把昂貴的光晶片與電晶片封裝起來之前，必須先在裸晶階段確認光電轉換功能正常，避免封裝後才發現是壞品。光焱科技具備近紅外高光譜成像技術，能以影像化精準抓出晶圓上的光損熱點，並提供1310nm高功率加速驗證，防止良率崩盤。

旺矽領先業界開發出能同時傳輸微弱光訊號與高頻電訊號的專用探針卡，是晶圓級光測不可或缺的接觸介面。惠特將過去在LED點測機的自動化與光電量測經驗，轉型升級為矽光子專用的自動化晶圓檢測設備。

光纖耦合對位極精密誤差容忍度奈米級

(3)光纖耦合與對位：這是整個CPO物理組裝上最困難的一關，必須將極細的光纖精準對齊矽波導，誤差容忍度在奈米級。過去這種超高精度的光纖耦合設備，市場多半被日系或歐美大廠壟斷，但價格昂貴且交期長。

高明鐵作為台灣「矽光子產業聯盟」的關鍵成員，負責的就是CPO 製程中最困難的「極精密的光纖耦合對位」。在晶圓切割前，需要對矽光晶片進行光學測試，高明鐵的六軸平台是支撐探針進行高精度量測的基座。不僅在精度上能與國際大廠一較高下，更具備在地支援、客製化整合以及價格優勢。目前業界正積極推動CPO設備本土化，高明鐵無疑是這波浪潮下的最大受惠者之一。

推動CPO量產關鍵自動化怪手

高明鐵的核心技術在於六軸高精度平台(如史都華並聯式機構)搭配AI主動對準演算法。高明鐵的設備能在輸出光源的同時，即時監測訊號強弱，用奈米級的微調，自動尋找到光傳輸效率最高的那一個最佳耦合點，是推動CPO量產的關鍵自動化怪手。

目前已經能對應市場最熱的800G，甚至推進到1.6T光引擎的對位與組裝，是推動CPO從實驗室走向工廠量產的關鍵硬體。近期也成功交付結合雙六軸＋紅外線(IR)檢測的客製化光波導檢測設備，直接打入元件驗證的環節。

當聯亞的雷射磊晶或波若威、上詮的光纖陣列生產出來後，需要與矽光晶片接合。由於光纖直徑極小，人工無法對準，此時，高明鐵的精密電動滑台與耦光演算法，就是提供給設備商或封裝廠，用來將這些元件精準對齊。

高明鐵的競爭力不在單一零組件，而是高精密滑台(硬體)＋控制系統(軟體)＋找光演算法的三者整合，這需要多年累積的製程Know-how。確認晶片沒問題，光纖也對準後，進入實質的異質整合封裝階段。

±5nm對位精度卡位CPO量產痛點

(4)800G/1.6T光收發模組與CPO封裝代工：訊芯-KY擁有越南廠的非紅供應鏈優勢，直接迎合美系晶片大廠的轉單需求，是目前盤面上CPO營收純度極高的代工廠。

(5)封裝完成後，要模擬真實伺服器環境進行最終壓力測試與可靠度驗證。致茂是系統級量測的霸主，能提供模擬真實運算環境的光電混合訊號高階ATE測試設備。穎崴專精於極高頻、低延遲的同軸測試座，是終端測試必備的耗材介面。

矽光子的封裝與檢測設備，對控制精度的要求極其嚴苛，每軸的解析度與系統抖動(Jitter)通常被要求不能超過五奈米。高明鐵是目前台灣唯一公開披露達±5nm對位精度的設備商，直接卡位CPO量產痛點。

極高速移動下瞬間煞車精準定位

而大銀微系統是精密運動控制的專家，針對矽光子設備廠的需求，大銀微提供的是底層的高精度即時演算法與奈米級定位平台。

這套系統能幫助半導體封裝與光學檢測設備，在極高速移動下瞬間煞車並精準定位，滿足矽光子設備<5奈米的嚴苛要求。當CPO進入實質擴產期，對於高階光纖耦合設備的需求將爆發，進而帶動大銀微奈米級定位平台的中長線訂單。