Wie wurde der 50G PAM4 VCSEL entwickelt und produziert?

FiberMall besuchte ein Unternehmen, das optische VCSEL-Chips entwickelt und herstellt, das sich auf Forschung und Entwicklung, Herstellung und Vertrieb von III-V-Verbindungshalbleiter-Laserchips konzentriert. Das Unternehmen hat unabhängig eine Produktionslinie vom Wafer bis zum Tape-Out aufgebaut, mit umfassenden Möglichkeiten zum Testen der optischen Leistung und Zuverlässigkeit. Seine Produkte sind in den Bereichen optische Hochgeschwindigkeitskommunikation, Unterhaltungselektronik sowie in den Bereichen Medizin und LIDAR kommerziell erhältlich.

Optische VCSEL-Chips

Der stellvertretende Generaldirektor für VCSEL-Forschung und -Entwicklung des Unternehmens sagte gegenüber FiberMall, dass das Unternehmen im Jahr 2020 den Übergang von der Produkt-F&E-Phase zur kommerziellen Nutzung mit F&E-Investitionen von mehr als 40 Millionen Yuan realisiert habe. Anfang 2021 wurde eine neue Werkstatt gebaut und in Betrieb genommen, und das Unternehmen behält weiterhin eine hohe Intensität der F&E-Investitionen bei. Das Unternehmen umfasst eine Gesamtfläche von 10,000 Quadratmetern, darunter 5,000 Quadratmeter fortschrittliche Produktionswerkstätten. Das Kernequipment wurde nach Debugging und Verifizierung in den 4-Stunden-Produktionsbetrieb überführt. Das Unternehmen hat zwei 150,000-Zoll-Galliumarsenid-Produktionslinien mit einer geplanten Tagesleistung von mehr als XNUMX Stück gebaut.

Die Forschung und Entwicklung sowie die Produktion von Halbleiterchips sind in den vertikalen integrierten Fertigungsmodus IDM (Integrated Design and Manufacture) und den Fabless-Fertigungsmodus unterteilt. Für Hersteller optischer Chips, die auf Verbindungshalbleitermaterialien basieren, ist es nicht einfach, den IDM-Modus zu übernehmen. FiberMall ist der Ansicht, dass der IDM-Modus des optischen Chips die Effizienz der Produktqualitätskontrolle und der kundenspezifischen Forschung und Entwicklung verbessern kann, insbesondere um die unabhängige Produktion von Epitaxiewafern für optische Chips zu realisieren. Epi-Wafer-Material ist das Herzstück des Halbleiterlaser-Herstellungsprozesses, dessen Qualität die Leistung des optischen Chips und die Lebensdauer bestimmt. Die VCSEL Optical Chip Company beherrscht den epitaktischen Produktionsprozess vollständig und kann den folgenden Prozess des optischen Chips auf der Grundlage der Qualitätskontrolle des vorherigen Prozesses produzieren, so dass es einfacher ist, Produktfehler zu finden und das Problem zu finden. Gleichzeitig können die eigenen Fähigkeiten der VCSEL Optical Chip Company für epitaxiales Wachstum, Tape-Out, Leistungstests und Alterungsanalysen schneller auf die Projektanforderungen des Kunden nach differenzierten Chips reagieren. Mit der Unterstützung von Kunden optischer Module weisen die Hochgeschwindigkeits-VCSEL-Produkte des Unternehmens eine höhere Feedback-Effizienz als vergleichbare Unternehmen bei Zuverlässigkeitstests, Leistungsüberprüfung und Markt-Feedback auf, was hilfreich ist, um Produktiterationen und -upgrades zu beschleunigen.

Basierend auf der vertikal integrierten IDM-Fertigung kann die VCSEL Optical Chip Company Hunderte von Stücken pro Monat unter Volllast produzieren. Im Jahr 2021 realisierte das Unternehmen die Massenproduktion eines selbst entwickelten epitaktischen 25G NRZ VCSEL (Vertical-Cavity Surface-Emitting Laser) optischen Chips. Laut dem 2021 Umfragebericht zur Entwicklung des optischen Kommunikationschips und seiner Anwendung, 80 % des Marktanteils von 25G- und höheren VCSEL-Produkten werden von Broadcom, II-VI, SONY und anderen Unternehmen besetzt. FiberMall sagte, dass das Unternehmen für optische VCSEL-Chips von Anfang an in der Entwicklung, Produktion und dem Verkauf von optischen High-End-VCSEL-Chips positioniert war. Mit der allmählichen Reife der F&E-Fähigkeiten legten die Vorteile der vertikal integrierten Fertigung von IDM eine solide Grundlage für die nächste Entwicklungsstufe. Während das Unternehmen weiterhin VCSEL-Produkte mit höheren Raten auf den Markt bringt, wird es auch seine eigenen Vorteile nutzen, um VCSEL-Chip-Produkte für andere Anwendungen zu entwickeln.

50G PAM4 VCSEL-Chip-Produkte

50G PAM4 VCSEL-Chip-Produkte

Die hohen Investitionen von VCSEL in Halbleitermaterialien führten zur Entwicklung von VCSEL-Produkten. Nach der kommerziellen Verfügbarkeit des 25G-NRZ-VCSEL brachte das Unternehmen in der ersten Hälfte dieses Jahres das vollständige 50G-PAM4-VCSEL-Produkt auf den Markt, das auf die wachsende Nachfrage nach optischen 200G/400G-Modulen in Rechenzentren abzielt. Bezüglich der Marktentwicklungserwartung von 50G PAM4 VCSEL äußerte der PAM4-Projektleiter und leitende Ingenieur für Forschung und Entwicklung, dass das Unternehmen das Vertrauen hat, mit ausländischen Produkten in diesem Segment zu konkurrieren. Einerseits hat der 50G-VCSEL alle werksinternen Tests im Batch abgeschlossen und wurde von vielen Kunden optischer Module verifiziert und erhielt Batch-Bestellungen. Auf der anderen Seite ist das Unternehmen auch auf die kommende Marktnachfrage und die Auftragslieferung von Produktionsmaterialien sowie die Sendungsprüfung bestens vorbereitet. Die VCSEL Optical Chip Company hat die Marktanforderungen in allen Bereichen, von der Produktleistung und Zuverlässigkeit bis hin zum Kundenservice, genau erfüllt.

Testergebnis des Augendiagramms des optischen Moduls 400G SR8

Das Testergebnis des Augendiagramms des optischen Moduls 400G SR8

10000 Stunden Zuverlässigkeit

 

10000 Stunden Relifähigy

Kumulative Fehlerverteilung

Kumulative Fehlerverteilung

Er fügte hinzu, dass die zukünftige Produkt-Roadmap in zwei Richtungen unterteilt ist: hohe Geschwindigkeit und hohe Leistung. Neben dem 850-nm-50G-PAM4-VCSEL, der derzeit für die Massenproduktion verfügbar ist, wird das Unternehmen in Kürze 910-nm-50G-PAM4-VCSEL für optische 400G-SR4.2-Modulanwendungen auf den Markt bringen. Darüber hinaus gehören auch fahrzeugmontierte Lidar-, medizinische Schönheits- und Sensor-VCSEL zum Portfolio des Unternehmens. Auch das plant das Unternehmen offdie Entwicklung des 100G-PAM4-Produkts in der zweiten Hälfte dieses Jahres offiziell starten.

VCSEL-Laser ist die gängige Wahl für optische Kurzstreckenübertragungsmodule in Rechenzentren, dem Hauptmarkt für optische Kommunikationsmodulgeräte und photoelektrische Chips. FiberMall prognostiziert, dass die globale Marktgröße für optische Transceiver für die Datenkommunikation (große Index-Rechenzentren) von 4.15 Milliarden USD im Jahr 2020 auf 8 Milliarden USD im Jahr 2025 bei einer jährlichen Wachstumsrate von 14 % wachsen wird, wobei der chinesische Markt von 850 Millionen USD im Jahr 2020 wachsen wird auf 1.95 Milliarden US-Dollar. Global Head Internet Company 200G/400G optisches Modul Nachfragefreigabe, 800G optisches Modul ist auch am Vorabend des Marktvolumens, Kurzstreckenübertragung im Rechenzentrum Ultrahochgeschwindigkeits-optisches Modul benötigt 50G/100G VCSEL-Laserchip. Der Wert von VCSEL-Produkten besteht darin, die Nachfrage nach Ultrahochgeschwindigkeitsübertragungen in den Internet-Rechenzentren zu erfüllen. Wir glauben, dass in der neuen Generation optischer Hochgeschwindigkeitskommunikationsanwendungen der Hochgeschwindigkeits-VCSEL des Unternehmens für optische Chips von VCSEL mehr Wert für die Entwicklung der optischen Ultrahochgeschwindigkeitsverbindung der Kunden schaffen wird.

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