半导体行业观察 2026-11-09 13:46:53
AI数据中心带来的需求,正在向光模块产业链更上游传导。这一次,市场开始紧张的不是光芯片、激光器,也不是DSP,而是PCB。
据Semianalysis的报道,目前用于高速光模块的mSAP PCB交货周期已经接近六个月,供需缺口达到高个位数百分比。一个值得注意的现象是,市场并不缺少电镀产线,台湾地区甚至还有部分闲置的手机mSAP产能,但这些产能并不能直接转化为光模块PCB的有效供应。
问题出在认证上。1.6T光模块对PCB的线路精度、阻抗控制、过孔结构以及板材平整度提出了非常严格的要求。能够生产mSAP PCB,并不意味着能够生产符合1.6T光模块要求的PCB。
这也让PCB成为AI光互连产业链中一个容易被忽视的环节。
要理解这次供应紧张,首先需要看看1.6T光模块对PCB提出了怎样的要求。
一颗1.6T光模块需要支持8条200G PAM4通道,每条通道的波特率约为106GBaud,对应的奈奎斯特频率接近53GHz。在这样的高速信号环境下,PCB上的线路已经不只是简单的电气连接,线路宽度、铜层厚度和截面形状都会影响信号传输。
传统PCB通常采用减成法制造,即先在覆铜板上形成较厚的铜层,再通过蚀刻去掉多余部分,留下需要的线路。但随着线路越来越细,蚀刻过程容易造成线路截面呈现梯形,顶部和底部的宽度并不一致。
这种结构在普通PCB上或许可以接受,但对于1.6T光模块来说,线路几何形状的细微变化也可能影响阻抗表现。
因此,mSAP开始成为重要选择。
mSAP的全称是Modified Semi-Additive Process,也就是改良型半加成法。它并不是从较厚的铜层开始蚀刻,而是先使用几微米厚的铜箔作为基础,通过干膜形成线路图形,再进行选择性电镀,让需要的线路逐渐增厚,最后通过闪蚀去掉多余的种子层。
相比传统蚀刻工艺,mSAP能够制造更精细的线路。传统工艺形成的线路宽度通常在50μm以上,截面容易呈现梯形,而mSAP可以将线路宽度控制在25至30μm左右,并形成更加接近矩形的截面。
这种变化有利于控制高速线路的阻抗。
实际上,mSAP并不是一项新技术。早在2017年iPhone X推出时,苹果就已经推动了这项技术在手机PCB中的应用。不过,手机PCB的制造经验,并不能直接套用到1.6T光模块上。后者对线路精度和制造公差的要求明显更加苛刻。
以一块厚度为1.0mm的OSFP光模块PCB为例,板厚公差需要控制在±75μm,板框外形、金手指和孔位公差需要达到±50μm,非金属化钻孔的位置公差则要达到±12.5μm。
此外,板材翘曲量必须低于10μm,阻焊层平整度需要控制在5μm以内。
这些指标单独来看,似乎都只是微米级别的制造精度要求,但真正困难的是,它们需要同时满足。相关报道提到,一块光模块PCB需要通过约30多项认证要求,其中不少项目都涉及非常严格的尺寸公差。
尤其难做的是高速线路和过孔。
例如,3mil差分带状线的阻抗公差需要控制在±5%以内。3mil大约相当于75μm,这意味着PCB厂商必须在非常有限的线路尺寸下,保持稳定的线路宽度和阻抗表现。
高速信号网络还需要采用无环形焊盘(Ringless)过孔设计,同时将过孔填充后的表面凹陷控制在5μm以内。
这些要求对PCB厂商的线路制作、钻孔、电镀和填孔工艺都提出了更高要求。即使原本就有mSAP生产经验,也不意味着可以直接满足光模块客户的要求。
这也解释了为什么台湾地区明明存在闲置的手机mSAP产能,光模块PCB却依然供应紧张。
从制造工艺看,手机PCB产线确实具备一定的转产基础,但光模块客户不会仅仅因为一家PCB厂商拥有mSAP产线,就允许其直接供货。每家光模块厂商都有自己的认证流程,相关尺寸、线路和过孔指标都需要逐项验证。
更麻烦的是,不同客户之间的认证并不能完全通用。一家PCB厂商即使已经通过某个客户的认证,面对另一家客户时,仍然可能需要重新走一遍验证流程。
这意味着,PCB厂商真正能够拿出来供应市场的,并不是账面上的mSAP产能,而是已经通过客户认证、可以稳定交付的有效产能。
即使是拥有充足mSAP产能的老牌PCB厂商,也无法完全绕过这一过程。新进入者需要认证,原本就有生产经验的厂商同样需要花时间完成客户要求的验证。
按照相关报道,目前光模块mSAP PCB的交货周期已经接近六个月,供需缺口达到高个位数百分比。短期内,单纯增加电镀产线恐怕很难解决问题。
这对PCB厂商来说,反而可能是一次重新定价的机会。
过去,AI光模块产业链的关注点主要集中在光芯片、激光器、DSP和光引擎等环节,PCB更多被视为配套部件。但当光模块速率提升到1.6T,PCB本身的制造能力也开始成为影响产品交付的重要因素。
更值得注意的是,市场对1.6T光模块的出货量预测还没有完全兑现,上游PCB的交期和供应状况却已经开始趋紧。按照相关报道的判断,PCB价格可能会先于1.6T光模块出货量预测的调整而出现变化。
说到底,这轮PCB供应紧张,并不是因为行业突然没有了生产设备,而是因为能够满足高速光模块要求、并且完成客户认证的产能还不够。
AI数据中心的需求正在改变光模块产业链的供需关系,而这种变化,也开始传导到过去不太受关注的PCB制造环节。
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发布时间:2026-11-09 10:07:08
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