50G PAM4 VCSEL はどのように開発および製造されましたか?

ファイバーモールは、III-V族化合物半導体レーザーチップの研究開発・製造・販売を中心に、VCSEL光チップの開発・製造を行う会社を訪問しました。 同社は、ウェーハからテープアウトまでの生産ラインを独自に構築し、完全な光学性能と信頼性テスト機能を備えています。 同社の製品は、高速光通信、家電、医療および LIDAR 分野で市販されています。

VCSEL光チップ

同社の VCSEL 研究開発担当副ゼネラル マネージャーは、2020 年に同社が製品の研究開発段階から商用利用への移行を実現し、40 万元以上の研究開発投資を行ったと、FiberMall に語った。 2021 年の初めには、新しいワークショップが建設され、使用されており、同社は研究開発への高い集中力を維持し続けています。 同社は、10,000平方メートルの高度な生産ワークショップを含む、5,000平方メートルの総面積をカバーしています。 コア機器は、デバッグと検証を経て、4 時間体制の生産オペレーションに投入されています。 同社は、150,000 インチのガリウム砒素生産ラインを XNUMX つ建設しており、XNUMX 日あたりの設計生産量は XNUMX 個を超えています。

半導体チップの研究開発と生産は、IDM (Integrated Design and Manufacture) 垂直統合製造とファブレス製造モードに分けられます。 化合物半導体材料に基づく光チップ メーカーが IDM モードを採用することは容易ではありません。 FiberMall は、光チップの IDM モードが製品の品質管理とカスタマイズされた R&D の効率を改善し、特に光チップ エピタキシャル ウェーハの独立した生産を実現できると考えています。 エピウェーハ材料は、半導体レーザーの準備プロセスの中核であり、その品質が光チップの性能と耐用年数を決定します。 VCSEL光チップ会社はエピタキシャル製造工程を完全にマスターしており、前工程の品質管理に基づいて次工程の光チップを製造できるため、製品の欠陥を見つけやすく、問題を発見しやすくなっています。 同時に、VCSEL オプティカル チップ カンパニー独自のエピタキシャル成長、テープ アウト、パフォーマンス テスト、エージング分析機能により、差別化されたチップに関する顧客のプロジェクト要件により迅速に対応できます。 光モジュール顧客のサポートにより、同社の高速VCSEL製品は、信頼性試験、性能検証、および市場フィードバックにおいて、類似の企業よりも高いフィードバック効率を備えており、製品の反復とアップグレードを加速するのに役立ちます。

IDM 垂直統合製造に基づいて、VCSEL オプティカル チップ カンパニーは、全負荷で月に数百個を生産できます。 2021年、同社は自社開発のエピタキシャル25G NRZ VCSEL(Vertical-Cavity Surface-Emitting Laser)光チップの量産を実現しました。 による 2021年通信用光チップとその応用市場開拓調査報告書、80G以上のレートVCSEL製品の市場シェアの25%は、Broadcom、II-VI、SONYおよびその他の企業によって占められています。 FiberMall によると、VCSEL 光チップ会社は当初からハイエンド VCSEL 光チップの開発、生産、販売に位置付けられていました。 研究開発能力が徐々に成熟するにつれて、IDM 垂直統合製造の利点は、開発の次の段階のための強固な基盤を築きました。 同社は引き続きより高速なVCSEL製品を発売する一方で、独自の利点を利用して、他のアプリケーション向けのVCSELチップ製品を開発します。

50G PAM4 VCSELチップ製品

50G PAM4 VCSEL チップ製品

VCSEL の半導体材料への多額の投資は、VCSEL 製品の進化につながりました。 25G NRZ VCSEL の商用利用が可能になった後、同社は今年の上半期に完全な 50G PAM4 VCSEL 製品を発売し、データセンターにおける 200G/400G 光モジュールの需要の高まりをターゲットにしました。 50G PAM4 VCSEL の市場開発の期待に関して、PAM4 プロジェクト リーダーおよび研究開発のシニア エンジニアは、同社がこのセグメントで外国製品と競争する自信があると表明した。 一方では、50G VCSEL はすべての工場内テストをバッチで完了し、多くの光モジュールの顧客によって検証され、バッチ注文を獲得しています。 一方、同社は今後の市場の需要と生産資材の注文配送と出荷検証にも万全の準備を整えています。 VCSEL オプティカル チップ カンパニーは、製品の性能と信頼性から顧客サービスに至るまで、市場のあらゆるニーズに密接に対応してきました。

400G SR8光モジュールのアイダイアグラムのテスト結果

400G SR8 光モジュールのアイ ダイアグラムのテスト結果

10000時間の信頼性

 

10000時間レリ能力y

累積故障分布

累積故障分布

彼は、将来の製品ロードマップは、高速と高出力の 850 つの方向に分かれていると付け加えました。 現在大量生産に利用可能な50nm 4G PAM910 VCSELとは別に、同社は50G SR4光モジュールアプリケーション向けの400nm 4.2G PAMXNUMX VCSELを間もなく発売する予定です。 さらに、車載ライダー、医療美容、センシング VCSEL も同社のポートフォリオに含まれています。 同社はまた、 off今年の下半期に 100G PAM4 製品の開発を本格的に開始します。

VCSELレーザーは、光通信モジュールデバイスと光電チップの主要市場であるデータセンターの短距離伝送光モジュールの主流の選択肢です。 FiberMall は、データ通信 (主要インデックス データ センター) 向けの世界の光トランシーバー市場規模が、4.15 年の 2020 億ドルから 8 年には 2025 億ドルに CAGR 14% で成長し、中国市場が 850 年の 2020 億 1.95 万ドルから成長すると予測しています。 200億米ドルに。 グローバル ヘッド インターネット企業の 400G/800G 光モジュールの需要が発表されました。50G 光モジュールも市場規模の前夜にあり、データ センターでの短距離伝送の超高速光モジュールには 100G/XNUMXG VCSEL レーザー チップが必要です。 VCSEL 製品の価値は、インターネット データ センターにおける超高速伝送の要求を満たすことです。 新世代の高速光通信アプリケーションでは、VCSEL 光チップ会社の高速 VCSEL が、お客様の超高速光インターコネクションの開発により多くの価値を生み出すと確信しています。

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