CPO封测材料及相关厂商 · 老马投资研究

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随着2026年台积电主导的 COUPE 先进封装技术进入量产阶段，CPO 架构已成为 AI 数据中心提升传输速度、降低功耗的核心方案。在这一精密的光电先进封装过程中，传统的封装材料已经无法满足光路对准、高频高带宽及极端散热的要求。

CPO（共封装光学）封测材料是指在将光收发组件与电子芯片“打包”封装在同一个基板时，所需要的高性能关键材料。

CPO（共封装光学）是将光模块和芯片封装在一起的技术。因为它属于硅光技术的终极形态，所以它的设备和材料与传统半导体（芯片）制造有着极高的重合度。

一、通用的核心材料

这些材料既是制造传统逻辑芯片的基础，也是 CPO 光学传导和封装的基石：

硅晶圆（Silicon Wafer）：CPO 最核心的衬底就是硅基片，它利用现成的半导体硅工艺线，在硅片上直接雕刻出光路（光波导）。

绝缘体上硅（SOI 晶圆）：这是硅光子芯片的专属硅片，但在高性能半导体（如射频芯片、低功耗芯片）中也广泛使用。

光刻胶（Photoresist）：在硅片上雕刻光路和电路时，都需要用到这种高纯度的光敏化学物质。

特种气体与化学品：蚀刻和清洗过程中使用的各种电子级气体（如氟基气体）和超高纯度化学试剂完全通用。

先进封装材料：如底填胶（Underfill）、高性能导热膏（TIM）、环氧树脂封装塑料（EMC）以及金属凸点（Bumping）材料。

二、 CPO最核心的四大类关键材料：

1. 核心光电芯片与基板材料

1）SOI 晶圆（绝缘体上硅）：硅光芯片的基础“土壤”，用来制作光子集成电路（PIC）。

2）高阶 ABF 载板材料：CPO 架构将光引擎与主芯片异质集成在同一载板上，对载板层数和面积要求极高。目前材料消耗量提升了 5 到 10 倍，低膨胀系数（Low-CTE）电子布与 ABF 膜成为产业链最紧缺的“卡脖子”环节。

3）新型基板（玻璃/陶瓷基板）：传统的有机 ABF 载板在大面积封测时容易受热翘曲。为了解决光路对准偏差，玻璃基板（Glass Substrate）和氮化铝陶瓷基板正成为高稳定性、高平整度的热门替代方案。

2. 高精度光链接与波导材料

1）FAU（光纤阵列）与光纤材料：光信号进出 CPO 模组需要通过光纤阵列进行精密连接。高性能光纤和 FAU（如上诠供应的高精度光纤阵列）是保证光路无损传输的通道。

2）光波导材料：在芯片内部引流光线的关键材料，通常需要极低的光学损耗。主要由康宁等材料巨头供应。

3）光学胶（UV 固化胶/环氧树脂）：用于光纤与硅光芯片（边缘耦合器）之间的微米级粘接。这种胶水必须具备超低热膨胀系数（CTE）和高透光率，即使在回流焊的高温下也不能位移或老化，否则光线就会对不准。

3. 高性能电磁屏蔽与高频高通材料

1）电磁屏蔽材料（EMI 导电胶/溅射靶材）：CPO 内部将超高速电信号（ASIC 芯片）与高灵敏度光信号放在毫米距离内，电磁干扰极其严重。需要特制的电磁屏蔽涂料或导电胶封锁电磁辐射。

2）低损耗环氧塑封料（EMC）：用于对芯片进行包裹保护。在 CPO 高频低损耗的要求下，传统塑封料必须升级为超低介电常数（Low-Dk/Low-Df）的新型微电子封装材料。

4. 极端散热与热管理材料

由于大功耗的交换芯片（如 Broadcom 方案）与对温度极度敏感的激光器、光芯片紧挨在一起，热管理成了 CPO 封测的重中之重。

1）高导热 TIM 材料（界面导热材料）：如金锡合金焊料（AuSn Bonding）、液态金属或高性能导热膏，用于迅速把芯片热量传导出去。

2）金刚石/碳化硅散热片：在最核心的微型发热点，行业正引入导热率极高的微流道冷板和新型散热基底。

5. 相关材料厂商

在 CPO（共封装光学）封测材料以及相关的中上游产业链中，全球已经形成了一批核心供应商。

由于 CPO 对精度和材料性能的要求极高，目前主要由欧美日材料巨头主导核心原料，而中国本土厂商则在光介质、PCB 载板、电化学品和先进封测领域快速实现国产化与量产突破。

按材料和工艺类别划分，全球及国内的核心厂商主要包括：

基板与晶圆材料厂

1）SOI 晶圆（硅光芯片基底）：法国 Soitec（全球垄断地位）、日本信越化学。

2）ABF 载板与核心原材料：日本味之素（ABF 膜垄断者）、台湾欣兴电子、南电、景硕。

3）国内载板与 PCB 厂商：生益电子、胜宏科技（提供高阶数通 PCB 和 1.6T 光模块配套板）；生益科技（提供上游高频高速覆铜板材料）。

高精度光链接与无损介质厂

1）FAU（光纤阵列）与光链接组件：

天孚通信：国内光器件绝对龙头，提供 CPO 核心的光引擎组件和无源光学器件。

太辰光、光库科技：主营高精度 MPO/MT 插芯、保偏光纤阵列，解决光路无损精准对齐问题。

台湾上诠：台积电 COUPE 先进封装平台的光纤阵列（FAU）核心合作伙伴。

2）光纤与光缆材料：长飞光纤、亨通光电，重点布局支持 AI 数据中心的高密度光缆及新型空芯光纤。

工艺化学品与微电子封装材料厂

1）高精密光学胶（UV 胶/环氧胶）：美国 NTT Advanced Technology (NTT-AT)、美国 Epoxy Technology、德国 Panacol。这些公司垄断了光纤与芯片微米级粘接的高透光、超低膨胀系数光学胶。

2）电化学品与环氧塑封料（EMC）：

光华科技：国内 PCB 高端电子化学品龙头，直接切入 CPO 载板制造的上游化学品供应。

华海诚科、联瑞新材：布局先进封装用球形硅微粉和新型低损耗环氧塑封料，满足低介电（Low-Dk/Low-Df）要求。

激光光源与光芯片厂（材料关键消耗方）

1）外置 CW（连续波）光源芯片：

国际巨头：Lumentum（产能已被各大厂抢空）、Coherent。

国内突破者：源杰科技（大功率硅光 CW 光源已量产出货）、仕佳光子。

CPO 先进封装平台与代工厂

材料最终需要进入封测厂进行异质集成：

台积电：主导 COUPE 先进封装平台，是 CPO 晶圆级封装的技术领头羊。

日月光投控：全球封测巨头，大规模扩产以承接 CPO 年内的量产订单。

国内封测巨头：长电科技、通富微电，在 2.5D/3D 先进封装领域具备光电协同封测能力。

风险提示：股市有风险，入市需谨慎。以上分析仅为个人见解，不构成投资建议和入市依据。

一、 通用的核心材料