矽光子元件模組的台灣廠商與台積電的合作夥伴關係

在矽光子（Silicon Photonics, SiPh）與共同封裝光學（CPO）架構中，「元件模組」扮演著將光學訊號引導、調變、發射與封裝對準的實體載體角色。台積電聚焦於晶圓級光電晶片堆疊（COUPE），而龐大的外部光源、光纖陣列對準、被動光學元件及光收發模組，則高度依賴外部供應鏈夥伴協同配合。

一、 矽光子元件與模組主要廠商與核心產品

依據元件功能與模組形態，主要可劃分為四大關鍵族群：

1. 光纖陣列（Fiber Array）與保偏元件廠

• 代表廠商： 上詮（3363）、波若威（3163）、光聖（6442）
• 核心技術與產品：
  • 保偏光纖陣列（PM Fiber Array）： CPO 光引擎體積極小，需要極高精度的光纖陣列將光線精準導入晶圓級耦合器（Coupler）中，光學軸向偏差必須控制在亞微米（次微米）級以內。
  • ReLC（可插拔光纖連接器）/ ELSFP 插座： 用於將外置光源模組或光纖纜線無損插拔至 CPO 主機板中。

2. 光電封裝（Advanced Packaging & OSA）廠

• 代表廠商： 訊芯-KY（6451）、聯鈞（3450）、日月光投控（3711）
• 核心技術與產品：
  • 光引擎（Optical Engine）封裝： 解決光晶片（PIC）與電晶片（EIC）在封裝後的微米級動態對準（Active Alignment）、散熱管理與打線保護。
  • CPO 次系統模組組裝： 將光纖組件、雷射模組與高頻驅動器整合至基板上。

3. 外置雷射光源（External Laser Source, ELS）及三五族雷射晶粒廠

• 代表廠商： 聯亞（3081）、全新（2455）；國際廠如 Coherent、Lumentum
• 核心技術與產品：
  • CW Laser（連續波雷射晶粒/外延片）： 矽本身無法發光，必須由磷化銦（InP）材料製成高功率、抗高溫的連續波雷射作為光源。
  • ELSFP 光源模組： 為了避免高溫降低雷射壽命與良率，雷射光源採「外置式（Remote Laser）」模組化設計，插拔在交換機前面板。

4. 高速光收發模組系統整合廠

• 代表廠商： 中際旭創（Innolight）、新易盛、眾達-KY（4977）、華星光（4979）
• 核心技術與產品： 800G、1.6T 至 3.2T 矽光光收發模組（OSFP / QSFP-DD 規格），將矽光晶片整合 DSP 與光纖介面，作為從傳統可插拔過渡到 CPO 的主要產品形態。

二、 與台積電的合作夥伴關係

台積電主導的「SEMI 矽光子產業聯盟」已匯聚產學研超過 30 家指標企業，並區分為不同工作小組（SIG），推動標準化與分工：

                    【台積電 (TSMC)】

           COUPE 平台：EIC (6nm) + PIC (65nm SOI)

             利用 SoIC-X 進行晶圓級混合鍵合

【關鍵組件供應 (Direct Tier-1)】    【後段封測代工分流 (OSAT)】

• 上詮：光纖陣列 / 封裝貼合技術 • 日月光投控：異質系統級封裝
• 聯亞：CW Laser 光源材料 • 訊芯-KY / 聯鈞：光模組封裝
• 波若威 / 光聖：高密度光被動器件 • 穎崴 / 旺矽：高頻光電探針卡

1. 上詮（3363）— 台積電 COUPE 的光纖關鍵核心夥伴：
   • 台積電能完成晶圓級的光電晶片壓合，但最終仍需要「實體光纖」將光引出晶片。上詮與台積電展開深度技術合作，專攻光纖陣列與 COUPE 晶片之間的光纖微型對準貼合（Fiber-to-Chip Packaging）技術，是台積電光引擎外部光路不可或缺的延伸接口。
2. 聯鈞（3450）與訊芯-KY（6451）— 產能外溢與模組代工分流：
   • 台積電專注於最高附加價值的前段製程與高精度 SoIC 鍵合。當外圍需要組裝成可插拔模組（Pluggable Optical Transceiver）或次級 ELSFP 光源模組時，由具備微型組裝（SiP）與光通訊背景的廠商承接代工。
3. 波若威（3163）與光聖（6442）— 聯盟標準與高密度配線：
   • 波若威深度參與矽光子聯盟中的規格定義工作（SIG 專案小組），提供多通道高密度光纖連接器與波長分複用（WDM）元件；光聖則供應大型資料中心光被動配線架構。

三、 模組廠商的市場機會點在那兒？

矽光子元件模組廠正面臨三大產業紅利帶來的成長機會：

1. 1.6T / 3.2T 世代的「技術轉型溢價」

在 400G / 800G 時代，市場多採用傳統磷化銦（EML）分立器件。但進入 1.6T 與 3.2T 後，EML 成本飆升且通道數大幅受限，矽光子晶片整合方案（SiPh PIC）的成本與功耗優勢反超傳統技術。模組廠只要掌握矽光調變器整合與微封裝能力，就能在新規格出貨中取得顯著更高的毛利率與平均售價（ASP）。

2. 「光纖對準與封裝」的高難度進入壁壘

矽光子最大的痛點是「耦光損耗（Coupling Loss）」。晶圓上的矽波導寬度僅約數百奈米，而單模光纖直徑約 9 微米，任何微小震動或溫漂都會造成信號急遽衰減。

• 這意味著具備亞微米被動對準（Passive Alignment）專利、抗熱脹冷縮封裝膠材配方的廠商（如上詮、波若威），將構築極高的競爭護城河，擺脫過去被當作低階組裝代工的定位。

3. 外置光源（ELSFP）開闢全新硬體品類

CPO 架構為了確保雷射不被熱源烤壞，將雷射模組移出主晶片外。每台未來的 CPO 交換機都需要外插 8 至 16 個獨立的 ELSFP 模組。這等於憑空誕生了一個結合高功率雷射、盲插連接器與專用散熱器的全新模組市場，為上游磊晶廠（聯亞）及封裝廠帶來翻倍的耗材級出貨需求。

4. AI 叢集機架內部「光背板（Optical Backplane）」重構

隨著輝達 NVLink 等晶片間互聯速率衝破極限，機櫃內部的高速訊號傳輸正由傳統厚重的銅線束（DAC）逐步替換為高密度光纖線束（Active Optical Cable / Fiber Harness）。光聖、波若威等深耕客製化光纖連接技術的廠商，將直接受惠於伺服器機櫃內部「銅退光進」的全面改裝潮。

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