薄膜铌酸锂行业交流核心观点

1、高速调制器技术路线对比

·三类方案优劣势对比：a. EML（外部可调制激光器）可直接通过光源加载信号，优势为结构简单、传输距离远，但其单通道速率上限为200G，若要实现800G速率需搭载4颗EML，1.6T速率则需搭载8颗，堆叠实现高速率的方式会带来功耗与发热问题；

b. 硅光方案仅需1个CW光源，通过硅光芯片将电信号加载到光上，优势在于硅制程在电子领域应用广泛、成熟度高，便于光电集成，调制上限为80GHz；

c. 薄膜磷酸锂是较新的技术平台，相比硅光方案，同等速率下功耗更低，调制可达到130GHz，理论带宽可达170GHz，在未来更高速通讯应用场景下具备更高带宽优势。

整体来看，在光模块速率进一步上升的背景下，薄膜磷酸锂在通讯带宽与功耗层面的优势使其具备更好的应用前景。

2、CPO场景方案应用差异

·薄膜铌酸锂在CPO中的作用：CPO即光电共封装，核心是将光芯片与电芯片封装到一起，实现电信号调制转换为光信号传输，光传输相较电传输损耗更低、抗干扰性更优。当前CPO边缘传输以硅光方案为主，硅光可实现电路芯片和光调制芯片在同一晶圆上生长，达到晶圆级共生，而薄膜铌酸锂暂无法直接与硅集成，目前业界已有薄膜铌酸锂与硅的异质集成方案，具体功能和使用情况有待市场进一步验证。

·CPO与可插拔方案差异：传统可插拔光模块采用CFP、QSFP等封装模式，适配交换机5-10年甚至更久的使用周期下光模块随带宽需求快速迭代的需求，支持快速更换。但可插拔方案依托PCBA铜箔传输电信号，单铜箔传输速率上限为25GHz，无法支撑更高带宽需求。CPO将光芯片与电芯片共同封装在PCBA上走多层板，突破可插拔针脚的速率限制，减少电信号损失，实现电信号快速传输到光芯片后调制为光信号。

·不同速率下的方案选择：不同传输速率下适配的技术方案存在差异：a. 400G、800G速率阶段，硅光方案可满足功能需求；b. 1.6T、3.2T及更高带宽需求下，硅光方案存在调制带宽不足、同等信号调制下功耗更高的瓶颈，而功耗是大规模传输集群的核心考量指标；c. 高速率场景下薄膜铌酸锂方案调制带宽充足，功耗相较硅光明显更低，可降低计算/服务器集群整体功耗，减少系统散热压力。

3、落地难点与供应链拆解

·产业落地核心难点：当前薄膜铌酸锂产业落地存在两大核心难点。一是晶圆良率偏低，目前晶圆良率仅为40%-50%，成本需均摊到合格芯片上，导致单颗同级别芯片成本高于硅光芯片，在400G/800G技术平台下无价格优势，到1.6T及3.2T阶段，其更高传输带宽、更低功耗的技术优势可拉平成本劣势，届时将获得更多模块厂商青睐。二是批次良率存在波动，不同批次生产的晶圆关键指标存在浮动，导致模块厂商无法准确对芯片定标，影响工程应用，是当前产业落地的核心卡点。

·产业链环节拆解：薄膜铌酸锂产业链可拆解为三大核心环节，形成完整商业链路：a.胚片制造环节，由晶圆厂将铌酸锂材料烧结到硅晶圆上并减薄制成胚片，代表厂商包括天通、金正；b.光芯片加工环节，光芯片厂商在胚片上完成光刻、刻蚀光路/电路，再经切割、光学/电学测试得到合格裸芯片，向模块厂商供货；c.封装及终端交付环节，旭创、新易盛、光迅、中兴烽火等模块厂商将芯片按方案封装后，供给英伟达、谷歌、阿里等数据服务商。

·上游晶圆供应情况：当前薄膜铌酸锂上游晶圆供应呈现三大特征：一是产能供应充足，受制于下游薄膜铌酸锂调制器、光模块需求尚未快速放量，国内胚片/晶圆整体供应充足；二是价格信息不透明，晶圆价格属于各厂商保密信息，暂无公开市场整体价格；三是产品规格明确，当前薄膜铌酸锂调制器主要使用6英寸晶圆。

4、下游验证与设备需求分析

·下游测试验证进展：薄膜铌酸锂调制器产品主要送至中兴、旭创等光模块集成商处开展验证，第一阶段早期样品两三年前就已推出。目前行业内正在测试800G DR4、1.6T产品，产品需经过多轮可靠性测试才能获得最终数据，当前合作友商的产品还处于小批量工程样品阶段，同步开展可靠性测试，测试周期还需4-6个月才能看到第一阶段成果。目前新易盛、旭创、光库、伊朗威等厂商均声称已推出1.6T相关产品，但公开信息未披露对应终端客户，也无通信设备商或数据商宣布大规模使用薄膜铌酸锂调制器，当前给下游供应的相关芯片规模较硅光仍偏小，整体行业处于工程验证、有限小批量送样验证阶段，尚未实现大规模应用。

·上游设备增量领域：薄膜铌酸锂技术路线带动上游多类设备需求增长：a.流片端：光芯片光刻对制程精度要求不高，48纳米、24纳米光刻机即可满足生产需求，厂商可根据自身情况选择全新设备或二手24纳米光刻机；b.测试端：晶圆级测试台当前需求量较大，市场可供应厂商数量较少，是未来设备端较大的增长点，DC到RF端的芯片测试设备也有一定需求，可带动相关厂商业务增长；c.封装端：贴片机、打线机市场需求旺盛，这类设备可同时应用于光电行业和传统半导体封装行业，当前货期十分紧张；光学耦合/光学封装领域的光学耦合平台需求量也较大，相关厂商订单实现快速增长。

·核心设备技术指标与价格：不同环节核心设备的技术要求和价格差异较大：a.晶圆级测试台：需同时测试光信号与电信号，相比传统探针台要增加光或部分射频测试能力，可测试光芯片插损、调制带宽等光电双维度指标；单个晶圆包含800-1000个die，单颗die测试时间仅为十几秒到几十秒，对机台测试效率要求高；光测试对准精度和稳定性要求为几十到几百纳米（零点几微米），耦合速度越快、重复定位精度越高的设备价格越高；b.贴片机：常规贴片机贴装精度为7-10微米，光芯片封装所需的正负3微米精度贴片机市场货源较少，价格约为200万人民币；国产正负10微米精度贴片机价格约为100万人民币；打线机可沿用传统电子封装行业的K&S、K九等设备，无特殊要求；c.光学耦合设备：核心考核指标为光轴定位精度、重复定位精度、耦合效率，单颗透镜耦合加固化时间行业普遍为1-2分钟，效率指标十分重要；耦合方案（空间光/平面光）复杂程度会影响设备结构，进而影响设备价格，定位精度、耦合效率越高的产品价格越高。

5、技术工艺与落地节奏展望

·芯片端技术路线对比：当前薄膜磷酸锂产业链主流技术路线分为三类：a. 常规烧结退火减薄路线：将硅晶圆渗氢后与晶体磷酸锂材料烧结退火，再通过二次研磨将晶体磷酸锂磨至薄层形成薄膜磷酸锂层，制成胚片后交付光芯片厂商流片，该路线良率与成本可控，是当前行业主流选择；b. 硅基异质集成路线：先在硅上刻出基础光路，再将切至百纳米级的铌酸锂材料覆盖到已刻蚀光路的硅芯片上，对磷酸锂层二次刻蚀后形成完整芯片；c. 早期贴合路线：将磷酸锂材料做薄后，通过胶水或化学键合方式贴合两种材料，该路线批量稳定性存在不足，目前已较少使用。

·产品落地节奏展望：光模块产品迭代节奏清晰：a. 去年行业仍在消化400G、800G技术平台，2026年1.6T产品将正式面市，2027-2028年1.6T、3.2T需求将大规模释放，该阶段薄膜磷酸锂与硅光成本基本持平，市场占比趋于相近；b. 2028年甚至2029年一季度行业将开始向3.2T及更高的6.4T技术发起冲刺，2029-2030年3.2T、6.4T产品需求将正式出现；c. 整体来看光模块需求每1-1.5年就会有一次大的跨越，需求出现后2年市场将趋于饱和。厂商选择技术路线优先考量封装成本与使用功耗，当前行业共识是薄膜铌酸锂在3.2T及以上平台拥有更好的带宽表现和更低的功耗，但若硅光、EML方案后续能达到同等调制带宽及功耗水平，厂商也会选择更优方案。

·封装路线差异：当前光器件封装路线适配底层技术方案，不同EML、硅光、薄膜磷酸锂方案对应封装路线存在差异，行业整体封装路线差异不大。可通过多芯片共封装方式实现更高传输带宽：比如多颗800G芯片共封装可形成1.6T光模块，华工推出的12.8T CPO产品就是由多颗1.6T芯片组合封装而成。厂商通常会基于下游客户需求、自身技术惯性推出差异化的封装产品。

6、跨界应用与热点问题答疑

·其他领域应用进展：薄膜铌酸锂作为光电调制材料，除数字通讯领域外，还可应用于电信、微波、传感、商业航天等领域，各领域落地进展如下：a. 微波信号调制领域已有成熟落地方案，核心客户以国内各大研究所、高校为主，具体用途暂未公开；b. 传感领域的智能驾驶光纤陀螺仪应用目前处于早期上车验证阶段，落地节奏受工信部智能驾驶产业规范进度影响，暂未大规模推出产品；c. 商业航天星间通讯领域已有较多落地项目，客户覆盖国有研究所、商业航天公司。

·技术路线定位答疑：光通信领域不存在绝对的最终技术解决方案，核心选择逻辑为当前技术平台下成本（含良率成本、制造成本）占优的方案将成为市场主流。针对薄膜铌酸锂是未来主流还是技术分支的疑问，明确该材料在光电领域已应用多年，并非短期过渡技术，参考硅光技术发展路径，其后续将基于成本竞争力获得相应市场地位，不存在绝对的主流或分支判定，1.6T、3.2T阶段的方案选择同样遵循成本优先逻辑。

·工艺路线与新技术评估：薄膜铌酸锂光芯片加工主流分两类技术路线，差异集中在前道流片/芯片制造阶段，封装阶段无明显技术差异：a. 直接键合减薄路线：工艺相对简单，易快速铺开，存在一定材料浪费；b. 硅基异质集成路线：需将薄膜铌酸锂材料减薄后涂覆，光信号需在硅波导与铌酸锂层之间两次穿透耦合，单通道信号插损高于直接在薄膜铌酸锂上刻蚀波导的方案，性能表现相对较弱。针对新硅聚合等同类材料组的新兴技术路线，目前仅公开相关论文和宣传信息，需待实际产品方案推出后再评估性能优劣，暂无法直接断言发展前景，后续不排除碳酸锂、碳酸钡等各类材料调制器出现的可能。

·衬底格局与功耗对比：衬底供应格局方面：薄膜铌酸锂产业链常用衬底包括单晶硅、石英、蓝宝石三类，可根据实际使用工况调整材质选择，其中单晶硅衬底供应偏紧，下游需求覆盖薄膜铌酸锂、硅光、传统电芯片制造多个领域；石英、蓝宝石衬底因市场需求量较小，目前供应充足。1.6T阶段不同调制方案功耗对比（以EML方案功耗为1单位基准）：a. EML方案：1.6T平台需搭载8颗200G每通道的EML芯片，搭配DSP、Driver芯片驱动，整体功耗最高；b. 硅光方案：仅需1个CW光源加DSP即可实现多路调制，同等传输距离下功耗比EML方案低40%，约为0.6单位，调制电压约为3.3V；c. 薄膜铌酸锂方案：调制电压仅为1.7V-2.2V，功耗比硅光方案低30%，整体功耗约为0.4-0.5单位，功耗优势显著。

Q&A

Q: 薄膜铌酸锂调制器相较于传统硅光或EML方案的主要技术优势有哪些？

A: 薄膜铌酸锂、硅光与EML为三种主流高速调制器技术路线。EML结构简单、传输距离远，但单通道速率已达200G极限，更高带宽需堆叠多颗芯片，导致功耗与散热压力显著上升。硅光依托成熟硅基制程，便于光电集成，但调制带宽上限约80GHz。薄膜铌酸锂调制电压更低，同等速率下功耗更低，调制带宽实测达130GHz，在1.6T及以上高速通信场景中具备显著带宽与能效优势。

Q: 薄膜铌酸锂技术在CPO产业中的主要作用及当前进展如何？

A: 在CPO中，薄膜铌酸锂调制器负责将计算单元电信号调制为光信号传输，利用光传输低损耗、高抗干扰特性优化链路性能。当前CPO市场以硅光为主流，因其可实现光芯片与电路芯片晶圆级共生；薄膜铌酸锂与硅的异质集成方案已有厂商探索，但工艺成熟度与实际应用效果仍需市场进一步验证。

Q: 在CPO时代与传统可插拔光模块时代，薄膜铌酸锂方案的应用背景与作用有何差异？

A: 传统可插拔模块依赖PCBA铜箔传输电信号，单通道速率上限约25GHz，且需支持模块快速更换；CPO通过光电共封装突破针脚与PCB限制，缩短电互连路径。在400G/800G阶段硅光可满足需求，但在1.6T及以上平台，薄膜铌酸锂凭借更高调制带宽与更低驱动电压，可显著降低系统功耗与散热压力，成为高带宽集群场景的优选方案。

Q: 薄膜铌酸锂技术在实际落地过程中面临哪些重点难点？当前进展如何？

A: 核心难点在于晶圆级良率，导致单颗芯片成本高于硅光，在400G/800G平台缺乏成本竞争力；此外批次间性能波动影响模块厂商定标与工程适配。预计在1.6T及3.2T平台，其带宽与功耗优势将抵消成本劣势，推动产业 adoption，目前良率与工艺稳定性正持续优化中。

Q: 薄膜铌酸锂产业上游供应链可拆解为哪些主要环节？

A: 供应链包括：胚片环节；光芯片制造环节；模块封装环节；终端应用于英伟达、Google、阿里等数据中心及通信设备商。

Q: 全球及国内薄膜铌酸锂晶圆供应商的竞争格局、产能及优劣势如何？

A: 专家表示对该领域信息掌握有限，不便详细阐述。

Q: 当前薄膜铌酸锂上游供给与下游需求情况如何？

A: 胚片供应产能充足，主要因下游调制器及光模块需求尚未进入快速放量阶段。

Q: 薄膜铌酸锂调制器主要使用何种规格的晶圆？不同规格晶圆的价格情况如何？

A: 当前主流采用6英寸晶圆；价格信息因厂商保密，市场公开数据有限，难以获取准确价格水平。

Q: 薄膜铌酸锂调制器在下游客户处的测试验证进展如何？

A: 样品已送至中兴、旭创等厂商验证，早期样品出现于两三年前；目前聚焦800G DR4及1.6T产品测试，处于小批量工程样品阶段，同步开展可靠性验证，预计4–6个月可输出初步验证结果。

Q: 下游光模块集成商基于薄膜铌酸锂的1.6T方案产品进展如何？

A: 新易盛、旭创、光库等厂商已公开宣称推出基于薄膜铌酸锂的1.6T样品，但终端客户大规模部署案例尚未披露；当前出货规模远小于硅光方案，行业整体处于工程验证或有限小批量送样阶段。

Q: 薄膜铌酸锂技术对上游设备端带来哪些影响？哪些设备领域存在明显增量？

A: 芯片流片环节对48nm/24nm光刻机有需求；封测环节中，晶圆级测试台、DC/RF测试设备、高精度贴片机、光学耦合平台需求显著增长，部分设备货期紧张，成为明确增量领域。

Q: 测试机台的技术指标要求如何变化？对设备单价有何影响？

A: 晶圆级测试平台需在单晶圆上实现光/电参数测试，单die测试时间压缩至十几至几十秒，对准稳定性要求达零点几微米，高效率高精度设备价格显著提升；封装环节中，±3μm贴装精度贴片机价格约200余万元人民币，光学耦合设备需兼顾耦合效率与重复定位精度，结构复杂度直接影响设备成本。

Q: 薄膜铌酸锂产业链的主流技术路线及工艺环节有何区别？

A: 主流路线为硅晶圆渗氢后与铌酸锂晶体烧结退火，经二次研磨形成薄膜胚片，再由光芯片厂商流片；另一路线为硅光异质集成，先在硅基刻蚀光路，再将减薄铌酸锂层覆盖并二次刻蚀，但因光信号需经倏逝波在硅与铌酸锂层间耦合，单通道插损较高，性能略逊于单片集成方案。

Q: 上游晶圆级供应商主要采用哪些技术路线？

A: 当前主流采用烧结退火后二次减薄工艺，良率与成本控制较优；早期贴合技术因批量稳定性不足，已较少采用。

Q: 薄膜铌酸锂调制器当前产品落地情况及下一代产品的落地节奏如何？

A: 当前市场处于400G/800G平台消化期；预计1.6T产品于2026年面市，2027–2028年需求放量，薄膜铌酸锂与硅光成本趋近、市场份额相当；2028–2029年向3.2T/6.4T演进，2029–2030年相关需求显现，需求出现后约两年趋于饱和。

Q: 薄膜铌酸锂的大规模出货是否需等待3.2T及以上平台的量产？

A: 是。终端客户核心关注封装成本与系统功耗，若硅光或EML在3.2T及以上平台实现同等带宽与功耗水平，亦可能被采用；但当前行业共识认为薄膜铌酸锂在3.2T及以上平台具备带宽与能效综合优势，将成为推动其规模化应用的关键节点。

Q: 薄膜铌酸锂器件封装的主要路线及优缺点有哪些？

A: 封装形式差异主要源于前端芯片方案及客户需求，如多芯片共封装实现1.6T，但封装环节本身技术路径趋同，各厂商基于技术惯性与客户定制需求推出差异化产品。

Q: 薄膜铌酸锂在数据中心光通信以外的其他应用领域有哪些？进展如何？

A: 应用于长距离电信通信、微波信号调制、基于塞格尼克效应的光纤传感器、星间通信等场景。

Q: 上述其他应用领域中，哪些已成熟落地？落地节奏如何？

A: 微波调制领域已有成熟方案，主要客户为国内研究所与高校；光纤传感器在智能驾驶领域处于上车实验阶段，受行业规范影响尚未规模化；星间通信已在国有研究所及商业航天项目中实现较多落地应用。

Q: 薄膜铌酸锂是未来光通信技术的主流选择还是次要分支？在1.6T和3.2T时代的渗透率预期如何？

A: 光通信领域无绝对主流方案，技术路线选择取决于各平台成本竞争力。薄膜铌酸锂材料应用历史悠久，并非短期分支；在1.6T阶段与硅光成本趋近、市场份额相当；在3.2T及以上平台，凭借带宽与功耗优势，渗透率有望持续提升。

Q: 从减薄工艺与异质集成两条技术路线看，哪条路线对下游器件加工的空间更大？

A: 直接键合工艺流程相对简单，易于快速铺开，但存在材料损耗；硅基异质集成需将铌酸锂减薄后覆盖于硅波导，通过倏逝波耦合，但单通道插损较高。目前光芯片厂商两条路线均有布局，产业化路径仍需验证。

Q: 如何看待新硅聚合在薄膜铌酸锂光芯片领域的应用？

A: 仅通过公开论文有所了解，同属光电材料体系，需待其推出实际产品方案后评估可行性；未来亦可能出现碳酸锂、碳酸钡等其他材料调制器方案。

Q: 薄膜铌酸锂衬底在产业链中的位置及当前竞争格局如何？

A: 衬底主流为单晶硅，亦有石英、蓝宝石等选项；单晶硅因同时供应硅光、传统电芯片等领域，国内供应偏紧；石英、蓝宝石衬底因需求量小，供应相对充足。

Q: 在1.6T及3.2T技术平台，薄膜铌酸锂、硅光、EML方案对光模块功耗的降低水平如何？

A: 以1.6T平台为例：EML需8颗200G芯片，功耗最高；硅光采用单CW光源，功耗较EML降低约40%；薄膜铌酸锂因调制电压更低，功耗较硅光再降约30%，整体功耗约为EML方案的40%–50%，显著优化系统能效与散热设计。

来源：全产业链研究院