7/17/2025 光ファイバーオンラインニュース 人工知能の大型モデルと コンピューティングインフラストラクチャの急速な進化によって知的コンピューティングセンターは"コアとして光"を持つ 相互接続の新しい時代に向かって加速していますフォトニック統合回路 (PIC) は,高帯域幅,低消費電力,小サイズという利点により,高性能コンピューティングをサポートする重要な技術になりました.PIC の大規模使用を制限するボトルネックが設計に含まれていない伝統的なモジュールレベルのテストは,シリコン光学チップの一貫性と出力に関する要求を満たすことができません.生産能力を向上させ,アプリケーションの実施を加速させるための重要な道となりました.

この記事では,PICの相互接続の開発傾向とテスト課題を詳細に分析します.ワッファーレベルのエッジカップリング試験におけるEXFO OPAL自動探査プラットフォームの応用能力を調査する.光子統合チップの大規模かつ効率的な導入を実現する.

人工知能による接続のボトルネックとテストの課題

産業背景
近年 AIの大型モデルのパラメータの規模は 指数関数的に増加し GPUのコンピューティング能力は増加し続け ネットワークの帯域幅はわずか1.4倍に増加しました重要な"シザーの違い"を形成するネットワークシステムは 知的コンピューティングセンターの効率を制限する 根本的なボトルネックになっています特にPICに基づく高速並列アーキテクチャ瓶頸を壊すための重要な道だと見なされています

しかし,PICの大規模導入は,特にテストプロセスでは,深刻な課題に直面しています.チップ容量が100Tb/sまたはPb/sまで進化するにつれて,統合の規模とチャンネルの数が急増しました3つの大きな問題をもたらします.
高い製造複雑性: 単一のチップは数千の光学装置を統合し,大きな面積,複数のチャネル,複雑な機能結合を備えています.

試験難易度の劇的な増加:従来のモジュールレベルの試験段階は遅れているため,材料やプロセス廃棄を容易に引き起こし,閉ループ制御を達成することは困難です.

生産リスクが高まる:ウエファーレベルのシステムの機能検証が欠如すると,プロセスの後期に欠陥チップが暴露され,大量生産のペースが遅くなる.

統計によると,TAP (テスト,組み立て,パッケージ) のコストは,PICチップの製造コストの80%以上を占めています.伝統的な電気チップよりもはるかに高い.

パラメータ検証からシステム機能保証まで

試験システム
高複雑性のアプリケーションにおけるPICチップの安定した性能と製造出力を確保するために,設計検証からモジュール配送までのプロセス全体を通して光学テストが行われます.異なる試験段階と目的によって3つの段階と2種類の方法に分けることができます.

3つの主要試験段階:
ワイファーレベル試験: 欠陥チップを早期にスクリーニングするために,挿入損失 (IL) と偏振関連損失 (PDL) などの基本的な光学パラメータに焦点を当ててチップ切断とパッケージングを実施する.生産性を向上させる管理コスト

パッケージレベルでの試験:チップのパッケージ化後の試験を実施し,結合効率,パッケージのストレスの影響,および他の要因の性能を検証する.フロントエンドの製造とバックエンドのシステム統合を繋ぐ重要なリンクです.

モジュールレベル試験: 完全なモジュール (OSFP/QSFPなど) では,ビットエラーレート (BER),アイ図,TDECQ,送信電力などのシステムレベルの指標を検証する.工場を出る前の最終的な品質検査です.

2種類の試験方法:
パラメータテスト: デバイス構造と材料特性,例えば帯域幅,損失,応答速度などに焦点を当て,設計検証とプロセス最適化に使用される.

機能テスト:実際のアプリケーション環境をシミュレートして,特定の波長,速度,モジュレーション形式でチップの全体的なパフォーマンスを評価する.ビット誤差率や信号対ノイズ比など.

試験段階を科学的に分割し,適切な試験方法と一致させることは,PIC製造の効率性と一貫性を向上させるための重要な戦略となっています.特に大量生産段階ではテストのボトルネックを壊し,産業化を加速させるための重要な出発点になっています.

機能テストが進められ,ウエファーレベルの検証が焦点になります

テクノロジーの動向
PICチップの統合,複雑性,およびアプリケーションシナリオの 継続的な改善により業界では システムレベルの機能テストは 伝統的なモジュール段階から 包装段階,さらにはウエファー段階まで 進んでいく必要があるという 合意に達していますこの傾向は,技術的進化の結果だけでなく,生産性,コスト管理,高品質な配達を実現するための方法でもあります.

なぜ試験を延期しなければならないのか?

試験を早めに進めば 製造初期に機能上の欠陥を特定し 高コストのプロセスに欠陥チップが流れるのを防ぎ 改造作業や廃棄物を根本的に削減できます特別利益には,:
コスト管理: 梱包や組み立て段階での高損失を減らすために,欠陥のある製品の早期検診

効率の向上: モジュールレベルでの試験プロセスを合理化し,製品の配送速度を加速する.

品質保証:チップの一貫性と信頼性を向上させるために,システムレベルの偏差を早期に検出する.

プロセスの閉ループ: 設計とプロセスの継続的な最適化を支援するために,製造プロセスへのデータフィードバックをテストする.

前向きテストの技術的課題:
明らかに傾向があるにもかかわらず,ウエファーレベルでの機能検証を達成するには依然として重大な課題があります.
難易度が高い高精密性結合:多チャンネル,大数列,低挿入損失の縁結合を達成する必要があります.調整精度と繰り返し性に より良い要求を提示する.

複合指標測定: BER,TDECQ,Q因子,IL,RL,PDLなど,システムレベルの主要な指標の正確な測定

高いプラットフォーム互換性: 試験プラットフォームは様々な材料 (Si,InP,LiNbO3) とパッケージ形式 (CPO,MCMなど) に適応する必要があります.

自動化とインテリジェンスに対する高い要求: "テストと調整"と"オンライン最適化"を達成するために,並行チャネル制御,リアルタイムデータ収集とリンクをサポートすることが必要です.

チャンネル密度と伝送速度の継続的な改善により,ウェーファーレベルの機能テストはコスト制御のための強力なツールだけでなく,生産性と大規模配送を保証する核心能力です業界は 柔軟な自動化テストプラットフォームを 緊急に構築する必要がありますPIC試験システムの包括的なアップグレードを促進するために,複数コップリングフォーム.

EXFOはPICインテリジェントテストプラットフォームシステムを構築しました

溶液
機能テスト前線,ウエファーレベルの検証,大量生産のニーズを満たすためにEXFOは,科学検証からバッチ配送まで,エンドツーエンドのテストシステムを構築するために,OPALシリーズ自動探査プラットフォームを立ち上げました.プラットフォームは高度な自動化,モジュール化,柔軟な拡張機能を有し,複数のパッケージ形式のテストとシングルダイから300mmのウエファーへのマルチオプティカルカップリングをサポートします.ワッファー・パッケージ・モジュール試験の 閉ループを開きます高品質な光子チップの提供を実現するための重要なツールです

1複数のパッケージ形式のサポート:OPALシリーズ探査ステーション
OPAL-EC プレミアム・プレミアム・プレミアム・プレミアム
このプラットフォームは,最大300mmのウエファー,105°の回転テーブル,多チャンネル並列結合をサポートします.ナノスケールアライナメントモジュールを統合します,上下両カメラシステムとオートフォーカスナビゲーション機能があり,0. 5nmのアライナメント解像度と3nmのウエファー位置位置精度があります.結合効率と試験一貫性を著しく向上させる.

典型的な用途:シリコン光学調節器やMRRなどのウェーファーレベルのデバイスのバッチテスト;AI,通信,センサーシナリオの大規模PICスクリーニングと検証.複数のポートの迅速な検証高密度ウエファーレベルの縁結合

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OPAL-MDは,R&Dと大量生産を結びつけるマルチチップテストプラットフォームです
複数型または複雑なパッケージ試験 (MCM,CPOなど) に適しており,パイロット試験およびスピンボールの大量生産に適しています.プラットフォームはマルチチップの並行テストをサポートします組み込みのPILOT自動制御ソフトウェアで チップのガイド,校正,実行,データ分析の全プロセスをカバーします柔軟な構成能力があり,複雑な包装構造のバッチ検証のニーズを満たす.

典型的な用途:MPWテープアウトプロジェクトとマルチチップ統合モジュールの評価;高速CPOと複雑なパッケージ機能テスト;通信モジュール,自律運転フィールド,など.

OPAL-SDは,科学研究と低容量の検証のための柔軟なプラットフォームです.

大学や研究機関や スタートアップチーム向けの 初級半自動探査プラットフォームですシングルチップと小批量で光学/電気機能の迅速な検証に適しているプラットフォームは手動および半自動操作をサポートし,正確なアライナメントと柔軟なスイッチングのためのモジュール式光学/電気探査機を装備しています.組み込みPILOTテストソフトウェアは,基本的な自動制御をサポート科学研究の検証と技術の育成に理想的な選択肢となっています.

典型的な用途:PICチップの早期設計評価と機能検証; 授業実験,技術育種,プロセススクリーニング; 学術研究,低容量開発のスタートアップテスト.

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2パイロット ソフトウェア プラットフォーム: データ駆動のインテリジェント テスト ハブ

PILOTは EXFOの コア制御ソフトウェアで OPAL探査機向けに特別に設計され テスト構成,機器制御,プロセス実行,データ分析,レポート作成などを行っています自動化されたPICチップの試験は,追跡可能でスケーラブルな閉ループで,モジュール構造と強力な相互運用性により,単一型からウェーファー,研究開発から生産ラインまでの試験の完全なプロセスをサポートします.基本的能力には,:

プロセスの自動化と機器の共同制御:自動的にCAD図解を読み,ダイレイアウトを識別し,レーザー,ビットエラーメーターをリンクパワーメーターやその他の機器で,全プロセスの調整制御を実現するカリブレーションと取得

柔軟なスクリプトと同時スケジューリング:組み込みのシーケンサーモジュールは,Python/Excelスクリプト,マルチスレッド並行,テストシーケンススケジューリングをサポートします.多チャンネルシナリオへの適応.

構造化データ管理: テスト計画,コンポーネント定義,構成パラメータ,テスト結果の管理を集中させるためのクラウド/ローカルデータベース複数のサイトでの協力と追跡可能なデータ分析をサポートします.

AI駆動のスキップテスト最適化:PILOTはAIツールとネイティブに互換性があり,モデルを訓練し,展開し,欠陥パターンを特定し,結果を予測し,冗長なテストをスマートにスキップすることができます.生産性と試験効率を大幅に向上させる.

強力な相互運用性エコシステム:Excel, MATLAB, Power BI,その他のツールとシームレスに統合され,ユーザーがデータ分析とレポート生成を効率的に完了するのに役立ちます.
"静的検証"から"ダイナミックパラメータ調整" "単一点テスト"から"プロセスコラボレーション"へとワイファーレベルのPICチップ自動化テストの工業化をサポートするコアソフトウェアハブです.

構造化データ管理:クラウド/ローカルデータベースに組み込まれ,テスト計画,コンポーネント定義,構成パラメータ,テスト結果の集中管理が可能です.複数のサイトでの協働と追跡可能なデータ分析のサポート.

AI駆動のスキップテスト最適化:PILOTはAIツールとネイティブに互換性があり,欠陥パターンを識別し,結果を予測し,冗長なテストを知的にスキップし,生産性と試験効率を大幅に向上させる.

強力な相互運用性エコシステム:Excel,MATLAB,Power BIなどのツールとシームレスに統合でき,ユーザーがデータ分析とレポート生成を効率的に完了するのに役立ちます.
"静的検証"から"ダイナミックパラメータ調整"へ "単一点テスト"から"プロセスコラボレーション"へワイファーレベルのPICチップ自動化テストの工業化をサポートするコアソフトウェアハブです.

3CTP10 テスト プラットフォーム:高精度の機能テストエンジン
CTP10は,EXFOによって開始された高性能光子装置テストプラットフォームで,特にMZIのマイクロリング共鳴器のために設計されています.フィルターやVOAなどの被動装置やアクティブデバイスのパラメータ検証設計は,高い精度の利点があります.PICの機能検証のための主要なテストエンジンの一つである.主な利点には以下が含まれます:
サブピコメーター解像度:高Qマイクロリングデバイスの正確な周波数領域応答テストを満たすために20fmスペクトルスキャンをサポートする.

超広い波長カバー: 1240~1680nm の全帯域カバー,電信,データ通信,バイオセンシングなどの複数のアプリケーションシナリオに適しています.

超高ダイナミックレンジ: >70dBの挿入損失ダイナミックレンジ,IL,PDL,スペクトル応答などの複数のパラメータを1回のスキャンで測定できる.

多チャンネル配列サポート:AWGや光学スイッチなどの高密度デバイス配列試験要件に適した100以上のチャネルを並行測定する.

レーザー安定性と追跡性校正:DFBレーザーと電源校正モジュールに組み込まれ,出力安定性と完全なプロセスデータの追跡性を達成する.

CTP10はモジュール式設計で SCPI コマンドラインとGUI グラフィックインターフェースの二重制御をサポートし,PILOTソフトウェアとシームレスに統合されています.パイロット環境と大量生産環境精度,速度,スケーラビリティを組み合わせた現在のPICテストにおけるベンチマークソリューションです.

PICチップの統合と複雑性の継続的な増加により,テストは伝統的な"ポスト検証"から"プリエンベディング"に移行しています.CTP10 測定プラットフォーム,PILOT自動化ソフトウェアは,高精度結合,多チャネル並行,AI支援分析を実現する,システムへのウエフをカバーするインテリジェントテストシステムを構築します.データに基づく意思決定実験室から大規模アプリケーションへのPICチップの移行を加速する.テストは補助ツールから フォトン製造プロセスと産業協力の最適化を推進する 中央力へと進化しています.