20260817-华源证券-光模块设备产业链梳理（二）_工序增_精度升_CPO有望打开光电设备新空间_20页_1mb

CPO 技术与光模块设备产业链分析总结

核心内容概述

随着 AI 集群的快速发展，光互连架构正从传统的可插拔光模块向更先进的 NPO（近封装光学）和 CPO（共封装光学）演进。CPO 通过将光引擎与 ASIC 集成，缩短电互连路径，显著降低功耗和时延，成为 AI 交换机的重要发展方向。预计 2024–2030 年 CPO 光引擎出货量 CAGR 约 176%，市场规模 CAGR 约 137%。CPO 的产业化进程正在加速，设备需求随之升级，测试、耦合和先进封装环节成为首批受益领域。

主要观点

1. CPO 是 AI 交换机的重要演进方向

• 功耗与带宽瓶颈：传统可插拔光模块在高带宽和高速度场景下，功耗和信号传输速率成为瓶颈。
• 技术优势：CPO 通过将光引擎靠近 ASIC，减少电互连距离，降低功耗，提升带宽密度，系统带宽可提升至 12.8T 以上。
• 技术演进路径：CPO 技术从 2D 封装向 2.5D 和 3D 封装演进，实现更高集成度和性能。
• 产业化进展：NVIDIA、Broadcom、Marvell 等头部厂商已推出 CPO 产品并进入量产阶段。

2. CPO 制造体系重构推动设备需求升级

• 制造流程变化：CPO 制造涉及硅光子晶圆制备、激光器芯片集成、光纤耦合/装配、电热协同封装等，工艺复杂度远超传统光模块。
• 设备需求转移：设备需求从模块级向晶圆厂、光学封装及系统级集成前移，对测试、耦合和先进封装设备的精度和效率提出更高要求。
• 设备价值提升：测试设备在 CPO 制造中贯穿四个阶段，设备价值量有望显著提升。

3. 设备企业迎来发展新机遇

• 核心受益环节：测试、光学耦合及先进封装设备有望率先受益，相关设备厂商包括罗博特科、联讯仪器、快克智能、凌云光等。
• 技术迁移能力：具备贴片、耦合等工艺能力的设备厂商如科瑞技术、博众精工、凯格精机等，以及 AOI 检测设备公司如奥普特、埃科光电、天准科技等，也有望受益于 CPO 技术升级。
• 国产设备窗口打开：国内厂商逐步切入 CPO 产业链各环节，随着海外客户验证推进，有望分享产业放量红利。

关键信息

CPO 技术特点

• 光电共封装：将光模块集成至 ASIC 或网络芯片，实现光电一体化。
• 封装技术：包括 2D、2.5D、3D 封装，其中 3D 封装技术可实现更高集成度和更短互连距离。
• 技术挑战：CPO 需要高精度设备支持，如纳米级对准、多通道并行耦合、高密度测试等。

CPO 产业链结构

• 上游：包括光子晶圆制造（如台积电）、光芯片制造（如 Lumentum、Coherent）。
• 中游：包括封装测试（如矽品精密、台积电 COUPE 平台）、FAU 和 ELS 供应（如 Corning、富士康）。
• 下游：包括系统集成（如英伟达、博通、Marvell）及运营商。

CPO 设备需求

• 测试设备：如 ficonTEC、FormFactor、Advantest 等，覆盖晶圆级、晶粒级、芯片级和模组级测试。
• 耦合设备：FAU 光纤耦合设备，要求纳米级对准精度和高通道密度，目前主要采用光栅耦合（GC）和边缘耦合（EC）两种方式。
• 先进封装设备：如 TCB 热压键合设备、倒装热压设备等，支持高密度互连与高精度封装。

国内设备厂商布局

• 罗博特科：提供光纤预制设备、晶粒级光子器件组装设备，已向台积电交付 CPO 封装设备。
• 联讯仪器：布局光芯片 KGD 分选测试系统，已获得全球 CPO 芯片龙头订单。
• 快克智能：聚焦 TCB 热压键合设备，适配 CPO、CoWoS 等技术。
• 凌云光：引入 3D 光子引线键合技术，应用于高速光模块和 CPO。
• 燕麦科技：通过收购 Axis-Tec 进入硅光晶圆检测领域。
• 奥特维：AOI 检测设备已覆盖 CPO 相关工序。
• 杰普特：布局硅光晶圆测试系统及 FAU、MPO 等光连接产品。
• 广立微：与浙江大学合作研发硅光测试设备及良率提升方案。

投资建议

重点布局领域

1. 测试环节：罗博特科、联讯仪器、燕麦科技、杰普特、奥特维等。
2. 光学组装及耦合环节：罗博特科、凌云光等。
3. 先进封装环节：快克智能等。

具备技术迁移能力的公司

• 测试仪器设备公司：华兴源创、华盛昌、日联科技、普源精电、鼎阳科技、优利德。
• 贴片与耦合设备公司：科瑞技术、博众精工、凯格精机、智立方、猎奇智能（拟上市）。
• AOI 检测设备及机器视觉上游公司：奥普特、埃科光电、天准科技等。

风险提示

1. 产业化不及预期：AI 算力需求增长放缓或客户导入节奏滞后，可能影响 CPO 设备市场需求释放。
2. 国产设备验证不及预期：国内设备厂商在核心技术突破、产品稳定性、批量交付能力等方面进展不达预期。
3. 技术路线不确定性：未来 CPO 技术路线可能调整，客户验证周期延长，影响设备研发与订单兑现。

投资评级说明

• 证券评级：看好（维持）。
• 行业评级：看好，预计 CPO 产业链将推动设备公司估值中枢提升。
• 基准指数：A 股为沪深 300，港股为恒生中国企业指数，美股为标普 500 或纳斯达克指数。

总结

CPO 技术作为 AI 交换机的演进方向，正推动光模块设备产业链向更高精度、更高集成度和更先进封装方向升级。随着 NVIDIA、Broadcom、Marvell 等头部厂商推动 CPO 产品进入量产阶段，相关设备需求将显著增加，尤其是测试、耦合和先进封装设备。国内设备厂商在 CPO 产业链中逐步占据一席之地，有望受益于产业放量，但需关注产业化节奏、技术验证及市场竞争等潜在风险。