OFC 2026 - 矽光子封裝進階互連技術：解構 AI 推論架構的最後一哩路 - GlobalFoundries

在 AI 算力需求爆炸的 2026 年，光纖與晶片間的「最後一哩路」已成為算力互連的效能瓶頸。在今年 OFC 2026 的技術論壇中，GlobalFoundries (GF) 晶圓代工廠技術架構師 Kevin Dezfulian 針對 AI 推論解決方案，深入探討了矽光子（SiPh）封裝中從「永久固定」轉向「可拆卸（Detachable）」互連技術的必然趨勢 。這場演說不僅揭示了 GF 在 CPO（共同封裝光學）領域的進度，更點出了封裝測試（Test）與量產計量學（Metrology）在 2.5D/3D 整合中的核心挑戰。

矽光子封裝演進：從 PIC 到光電主動中介層 (OE Interposer)

GF 將目前的封裝形態簡化為四大演進階段，這對理解未來 GPU/NPU 的整合路徑至關重要：

1. PIC Face-Up (Wire Bound): 傳統打金線封裝，目前已趨於成熟但頻寬受限 。

   
   

2. CPO / GPU 整合架構: 透過 TSV（矽穿孔） 實現 3D 疊層，讓 PIC 直接作為光學中介層（Optical Interposer） 。

   
   

3. 主動式光學中介層 (Active Interposer): 依賴單晶矽光技術（Monolithic Photonic），將多個異質整合的電路晶粒（Electrical Die）放置於 PIC 之上，直接在 PIC 內部進行運算 。

   
   

4. 被動 OE 中介層: 針對超過一個 Reticle（光罩） 寬度的大尺寸晶片，在矽基板上同時佈建光學與電學訊號路由 。

   
   

關鍵轉捩點：為何「可拆卸光纖」是 1.6T 時代的剛需？

目前的市場標竿是 Direct Attach（直接黏合） 技術，其光纖間距（Pitch）通常為 127µm 或 250µm，且已通過嚴苛的可靠性測試 。然而，GF 點出其致命傷：當 CPO 需要支持超過 100 根光纖 的高密度需求時，永久固定的「豬尾巴（Pigtails）」會讓封裝組裝成本變得不可接受 。

為了克服此點，GF 提出了兩大技術路徑：

1. GlassBridge 技術 (與 Corning 合作)

透過圖案化玻璃技術，將標準的 V-groove 結構轉接至標準光纖連接器。此方案能大幅簡化組裝流程，具備低插入損耗（Low Insertion Loss）與低偏振模色散（Low PMD）的特性 。

2. 擴大模場與準直技術 (Mode Expansion & Collimation)

面對波導模場僅 1µm 而封裝容差達 5-20µm 的物理矛盾，GF 採用了擴大模場與準直技術來放寬物理對準的敏感度 。

• 轉向反射鏡 (Turning Mirror): 相較於光柵耦合器（Grating Coupler）在 O-band 頻寬受限且偏振損耗（PDL）較高的缺點，GF 傾向使用微光學元件嵌入式腔體（Micro-optic Cavity）的轉向鏡方案，提供更穩定的寬頻表現 。

  
  

生態系數據對陣：Teramount 與 Senko 的技術解法

GF 在現場揭露了兩大合作夥伴的最新實測數據：

• Terabaud (Teramount 解決方案): 採用微光學插拔設計，其核心優勢在於 Wide Acceptance Optics（廣角接收光學），這讓封裝設計不再需要極端精密的對準，目前已在 GF 展位進行實測 Demo 。

• Senko 可拆卸連接器: 這是 GF 首次公開分享此數據。Senko 方案採用 主動對準（Active Alignment） 機制在封裝層級尋找光訊號，實測顯示損耗更低，且在多次插拔（Loopbacks）中展現出極高的重複穩定性 。

製造與測試：從晶圓級到 OE Die Sort 的挑戰

Dezfulian 強調，矽光子測試技術目前雖已「起步」但尚未「成熟」 。為了確保量產良率，GF 導入了多層級的檢測機制：

• 線上計量 (Inline Metrology): 利用 共軛焦顯微鏡 (Confocal Microscopy) 與 2D/3D 檢測系統，針對複雜的三維結構進行即時監控 。

  
  

• 先進測試探針: 使用 潛望式光學探針 (Periscope Optical Probes) 深入檢測微觀組裝後的結構 。

  
  

• OE Die Sort: 為了產生「已知合格晶粒（KGD）」，GF 正在建立一套需同時進行 正反面探針測試 (Front side & Back side probing) 的系統，這在實務上極具挑戰性 。

  
  

Simple Tech Trend 觀點：封裝即是未來的護城河

GF 正在美國本土建立一套完整的封裝組裝系統，涵蓋從晶圓測試、加工到最後的部署單元 。這傳遞出一個強烈訊號：在矽光子領域，單純提供 Foundry 晶圓代工已不足夠，「封裝與測試（OSAT）的垂直整合能力」 才是未來決定 1.6T 以上光通訊模組市佔率的關鍵。

我們預判，未來 12 個月內，可拆卸式連接器（如 Senko 或 Teramount 方案）將在 AI 推論伺服器中展開大規模驗證。一旦良率瓶頸突破，光纖將不再是 PCB 上的負擔，而是如同插拔式記憶體般靈活的標準組件。