光模块设备行业深度研究：CPO工艺重构——制造与测试体系持续演进

光模块设备行业深度研究：CPO工艺重构——制造与测试体系持续演进评级：推荐(维持)证券研究报告2026年10月12日机械设备张钰莹(证券分析师)S0350524100004zhangyy03@ghzq.com.cn2163748请务必阅读报告附注中的风险提示和免责声明2相对沪深300表现表现1M3M12M机械设备-10.2%-19.7%-4.9%沪深300-5.6%-11.5%-8.3%最近一年走势相关报告《2023年以来工程机械月度行情复盘：预期与数据（推荐）*工程机械*张钰莹》——2026-10-09《机械行业专题报告：工程机械2026年8月海关数据更新（推荐）*工程机械*张钰莹》——2026-09-23《机械行业专题报告：摩托车行业2026年8月数据更新（推荐）*机械设备*张钰莹》——2026-09-17-10%-2%7%15%24%32%2025/10/092026/02/092026/06/092026/10/09机械设备沪深300请务必阅读报告附注中的风险提示和免责声明3核心提要u本篇报告核心研究CPO技术演进下光模块制造与测试设备的变化，重点回答三大问题：1、CPO相较传统可插拔光模块新增和改变了哪些制造工艺？2、贴片、键合、耦合等环节的设备需求如何随芯片级集成而变化？3、CPO测试体系如何由传统模块终测向晶圆、芯片、光引擎及系统级测试延伸？u贴片设备：由分立器件贴装向芯片级、高精度和自动化组装升级。1）贴装对象由分立器件转向芯片粒与光引擎。 CPO推动贴装对象由传统可插拔光模块的激光器、探测器、透镜等分立器件，转向芯片粒与光引擎，电子与光子芯片通过并排放置或背靠背等方式实现更高程度集成。2）贴装精度进一步提升至亚微米级。 CPO对芯片级贴装提出更高精度要求，贴装精度由传统微米级进一步提升至亚微米级，高精度倒装固晶成为重要制造环节。3）设备由传统器件贴装向自动化组装平台升级。 设备进一步集成高精度对准、器件拾取、芯片贴装、光纤连接及固化等功能，并向更多自动化、更少人工光纤处理和更高吞吐量发展。u键合设备：由传统引线键合向先进键合工艺演进。1）芯片集成度提升带来先进键合需求。 CPO芯片集成度提升，推动芯片互连由传统引线键合向热压键合、混合键合等先进工艺演进。2）热压键合与混合键合对应不同互连场景。 热压键合主要用于芯片到基板的互连，混合键合则用于芯片到晶圆的混合键合及三维光子封装。3）混合键合提升集成密度，同时提高工艺要求。 相比传统微凸点堆叠，混合键合可实现更小的互连间距和更高的集成密度，但同时对颗粒、残留物及制造环境提出更高要求。u耦合设备：由分立光学对准向光引擎与共封装体耦合拓展。1）耦合对象和位置发生变化。 CPO将耦合对象由传统模块内的分立光学转向光引擎与共封装体，耦合位置由模块内进一步延伸至光引擎与共封装体。2）对准方式由主动对准向主动与被动对准并存发展。 V形槽可实现光纤的被动自对准和并行组装，并可耐受无铅回流焊，推动被动对准在CPO耦合中的应用。3）新增光纤阵列组装与保偏耦合需求。 CPO侧新增光纤阵列组装和保偏耦合需求，对准工作站也由模块内分立光学对准转向光引擎与共封装体对准。u测试设备：由模块终测向多制造节点、多层级测试体系延伸。1）测试关口由模块终测向前端制造环节迁移。 CPO测试体系由传统可插拔光模块的模块终测向多个制造插入点延伸，形成覆盖光子芯片晶圆级探针测试、电子加光子芯片晶圆级测试、光引擎级测试、封装体终测及系统级测试的多层级测试体系。2）光引擎级测试成为重要质量主闸门。 插入点3为单粒裸片/芯片级光引擎测试，需要电与光两类探针或插座以及特殊的裸片搬运方案，在进入后续封装前完成测试与筛选。3）后续测试进一步覆盖封装体和系统级性能。 封装级与模块级测试进一步转向全系统覆盖，评估误码率、眼图与链路裕量等端到端性能指标，量产测试则聚焦环回方式。u行业评级：光模块设备兼具技术升级与产能扩张双重驱动，行业景气度有望持续提升。维持光模块设备行业“推荐”评级。u相关标的：联讯仪器、电科思仪、日联科技、科瑞技术、华盛昌、罗博特科、凯格精机、博众精工、奥特维、快克智能、智立方等。u风险提示：技术成熟度不及预期风险，产业化落地不确定性风险，早期大额投入周期长及项目执行不及预期风险，政策环境变动风险，知识产权纠纷风险。请务必阅读报告附注中的风险提示和免责声明41、CPO设备：相较于可插拔光模块变化如何？请务必阅读报告附注中的风险提示和免责声明51 可插拔光模块与CPO设备变化全对比资料来源：SEMICONDUCTOR ENGINEERING、各公司官网、Palomar Technologies、国海证券研究所设备类别对比维度/设备工序可插拔光模块CPO贴片设备贴装对象探测器、激光器、透镜等分立器件，每封装通常有2对或4对PD和VCSEL芯片粒与光引擎（光子器件集成于硅光光引擎）芯片组合探测器/激光器与计算芯片分体封装电子与光子芯片并排放置或背靠背键合贴装精度环氧优于正负7微米；设备5-7微米（3σ）→优于1.5微米（3σ）±0.2微米（3σ）、后贴装±0.3微米，支持金锡共晶贴装位置集中在模块级（模块即最终封装形态）封装级：热压键合、芯片到晶圆混合键合、三维光子封装高精度倒装固晶服务光器件贴装，精度在微米级亚微米精度（正负0.2微米@3σ、后贴装正负0.3微米），支持金锡共晶热压键合——芯片到基板热压键合混合键合——芯片到晶圆混合键合、三维光子封装贴片/组装设备形态传统器件贴装光子器件自动化组装平台设备功能以器件贴装为核心集成高精度对准、贴装及连接等功能组装对象光电器件及组件光学元件、光纤/光纤阵列、芯片、光子集成电路等自动化方向—更多自动化、更少人工光纤处理、更高吞吐量键合设备互连方式金丝球焊（引线键合），低弧高/热超声高速球-缝焊——耦合设备耦合对象分立光学（透镜-光纤耦合）光引擎光路耦合位置模块内光引擎与共封装体对准工作站模块内分立光学对准光引擎与共封装体对准光纤阵列组装—V形槽自对准并行组装，可耐受无铅回流焊保偏耦合—保偏耦合工艺光纤对准主动对准，通过实时光功率反馈调整光纤位置至最大耦合后固定由主动对准扩展为主动对准与被动对准并存被动对准—增加基于V形槽的被动/自对准方式，利用精密机械结构实现光纤定位对准设备能力通过光功率反馈进行主动位置调整在主动对准基础上增加基于V形槽等机械结构的自对准能力测试设备测试分割方式按产品层级展开、以模块终测为关口；模块终测在光、电芯片的晶圆级测试之后进行 按五个制造插入点展开、把关前移到光引擎级：光子芯片晶圆级探针测试、电子加光子芯片晶圆级测试、光引擎级测试、自动测试设备终测与系统级测试（其中两个位于晶圆级）质量关口以模块终测为关口插入点3确保有缺陷的光引擎不与昂贵的处理器芯片封装在一起；CPO单元的良率是各项通过率的乘积，器件须同时满足电指标与光指标；测试内容前移以保证已知合格裸片（KGD），终测仍不可省略晶圆级光子测试光/电芯片的晶圆级测试晶圆级单面探针测试（插入点1）键合后光电测试—键合后光电测试（插入点2）光引擎级测试—单粒光引擎测试（插入点3）封装体终测与系统级测试以模块终测为关口封装体终测（插入点4）＋系统级测试