7/17/2025, AI 대형 모델과 컴퓨팅 인프라의 빠른 진화로 인해 Optical Fiber Online News는 지능형 컴퓨팅 센터가 "핵심"으로 "Light"와의 새로운 상호 연결 시대를 향해 가속화되고 있습니다. PICS (Photonic Integrated Circuits)는 높은 대역폭, 저전력 소비 및 작은 크기의 장점으로 인해 고성능 컴퓨팅을 지원하는 주요 기술이되었습니다. 그러나 PIC의 대규모 적용을 제한하는 병목 현상은 설계가 아니라 제조 및 테스트 프로세스에 있습니다. 기존 모듈 수준 테스트는 더 이상 실리콘 광 칩의 일관성과 수율에 대한 요구 사항을 충족 할 수 없으며 생산 용량을 개선하고 응용 프로그램 구현을 가속화하는 핵심 경로가되었습니다.

이 기사는 PIC 상호 연결의 개발 경향 및 테스트 과제에 대한 심층 분석을 제공하고 웨이퍼 수준의 에지 커플 링 테스트에서 EXFO OPAL 자동 프로브 플랫폼의 애플리케이션 기능을 탐색하여 광고 통합 칩의 대규모 및 효율적인 구현을 달성하는 데 도움이됩니다.

AI 중심 연결 병목 현상 및 테스트 문제

산업 배경
최근에 AI 대형 모델 매개 변수의 규모는 기하 급수적으로 증가했으며, GPU 컴퓨팅 전력은 계속 증가했으며, 네트워크 대역폭은 1.4 배만 증가하여 상당한 "가위 차이"를 형성했으며 네트워크 시스템은 지능형 컴퓨팅 센터의 효율성을 제한하는 핵심 병사가되고 있습니다. 광학 상호 연결, 특히 PIC를 기반으로 한 고속 평행 아키텍처는 병목 현상을 깨는 핵심 경로로 간주됩니다.

그러나 PIC의 대규모 구현은 특히 테스트 과정에서 심각한 어려움에 직면 해 있습니다. 칩 용량이 100TB/s 또는 PB/S로 발전함에 따라 통합 척도와 채널 수가 급증하여 세 가지 주요 문제가 발생했습니다.
높은 제조 복잡성 : 단일 칩은 넓은 면적, 다중 채널 및 복잡한 기능적 커플 링과 수천 개의 광학 장치를 통합합니다.

테스트 난이도의 극적인 증가 : 기존 모듈 수준 테스트 단계는 뒤쳐져 재료와 공정 폐기물을 쉽게 유발할 수 있으며 폐쇄 루프 제어를 달성하기가 어렵습니다.

수율 위험 증가 : 웨이퍼 수준 시스템의 기능적 검증 부족으로 인해 공정의 후반 단계에서 결함이있는 칩이 노출되어 대량 생산 속도가 느려집니다.

통계에 따르면 TAP 비용 (테스트, 어셈블리 및 포장)은 PIC 칩의 제조 비용의 80% 이상을 차지했으며 이는 전통적인 전기 칩보다 훨씬 높습니다.

매개 변수 검증에서 시스템 기능 보증까지

테스트 시스템
고 복잡성 응용 분야에서 PIC 칩의 안정적인 성능 및 제조 수율을 보장하기 위해 광학 테스트는 설계 검증에서 모듈 전달에 이르기까지 전체 프로세스를 실행합니다. 다른 테스트 단계와 목적에 따라 세 단계와 두 가지 유형의 방법으로 나눌 수 있습니다.

세 가지 주요 테스트 단계 :
웨이퍼 레벨 테스트 : 칩 절단 및 포장을 수행하여 삽입 손실 (IL) 및 편광 관련 손실 (PDL)과 같은 기본 광학 매개 변수에 초점을 맞추기 위해 결함이있는 칩을 조기에 스크리닝하고 수율을 향상 시키며 제어 비용을 선고합니다.

패키지 레벨 테스트 : 칩 포장 후 커플 링 효율, 포장 응력 및 기타 요인의 성능에 미치는 영향을 확인하기 위해 칩 포장 후 전도 엔드 제조 및 백엔드 시스템 통합을 연결하는 주요 링크입니다.

모듈 레벨 테스트 : OSFP/QSFP와 같은 전체 모듈의 경우 비트 오류율 (BER), 아이 다이어그램, TDECQ 및 전송 전력과 같은 시스템 수준 표시기를 검증합니다. 이는 공장을 떠나기 전에 최종 품질 검사입니다.

두 가지 유형의 테스트 방법 :
매개 변수 테스트 : 대역폭, 손실, 응답 속도 등과 같은 장치 구조 및 재료 특성에 중점을 두는 것은 종종 설계 검증 및 프로세스 최적화에 사용됩니다.

기능 테스트 : 실제 애플리케이션 환경을 시뮬레이션하여 비트 오류율 및 신호 대 잡음비와 같은 특정 파장, 속도 및 변조 형식에서 칩의 전체 성능을 평가합니다.

과학적으로 테스트 단계를 나누고 적절한 테스트 방법을 일치시키는 것은 PIC 제조의 효율성과 일관성을 향상시키는 핵심 전략이되었습니다. 특히 대량 생산 단계에서 웨이퍼 수준의 기능 테스트는 테스트 병목 현상과 산업화를 가속화하는 핵심 출발점이되고 있습니다.

기능 테스트가 진행되고 웨이퍼 수준의 검증이 초점이됩니다.

기술 트렌드
PIC 칩 통합, 복잡성 및 응용 시나리오의 지속적인 개선으로 업계는 시스템 수준의 기능 테스트가 기존 모듈 단계에서 포장 및 웨이퍼 단계로 진행해야한다는 합의를 형성했습니다. 이러한 추세는 기술 진화의 결과 일뿐 만 아니라 수확량, 통제 비용을 보장하며 고품질 제공을 달성하는 방법입니다.

테스트가 앞으로 나아가 야하는 이유는 무엇입니까?

테스트를 미리두면 제조 초기에 기능적 결함을 식별하고 결함이있는 칩이 고비용 프로세스로 유입되는 것을 방지하며 재 작업 및 폐기물을 근본적으로 줄일 수 있습니다. 특정 혜택은 다음과 같습니다.
비용 관리 : 포장 및 조립 단계에서 높은 손실을 줄이기 위해 결함이있는 제품의 조기 스크리닝;

효율성 개선 : 모듈 수준 테스트 프로세스를 간소화하고 제품 제공 속도를 높이십시오.

품질 보증 : 칩 일관성과 신뢰성을 향상시키기 위해 시스템 수준 편차를 조기에 감지합니다.

프로세스 폐쇄-루프 : 제조 공정에 대한 데이터 피드백을 테스트하여 지속적인 최적화를 설계하고 처리하는 데 도움이됩니다.

전진 테스트의 기술적 과제 :
명확한 추세에도 불구하고, 웨이퍼 수준의 기능적 검증을 달성하는 데 여전히 중요한 과제가 있습니다.
어려운 고정밀 커플 링 : 멀티 채널, 대형 건 어레이 및 저 색상 전달 손실 모서리 커플 링을 달성해야하므로 정렬 정확도 및 반복성에 대한 더 나은 요구 사항을 제공합니다.

복잡한 인덱스 측정 : BER, TDECQ, Q-Factor, IL, RL, PDL 등과 같은 주요 시스템 수준 지표의 정확한 측정;

높은 플랫폼 호환성 : 테스트 플랫폼은 다양한 재료 (SI, INP, Linbo₃) 및 포장 양식 (CPO, MCM 등)에 조정되어야합니다.

자동화 및 인텔리전스에 대한 높은 수요 : 병렬 채널 제어, 실시간 데이터 수집 및 "테스트 및 조정"및 "온라인 최적화"를 달성하기위한 연결을 지원해야합니다.

채널 밀도 및 전송 속도의 지속적인 개선으로 웨이퍼 수준의 기능 테스트는 비용을 제어하는 강력한 도구 일뿐 만 아니라 수확량과 대규모 전달을 보장 할 수있는 핵심 기능이기도합니다. 미래에 직면하여 업계는 긴급하게 PIC 테스트 시스템의 포괄적 인 업그레이드를 촉진하기 위해 다단계, 멀티 채널 및 다중 커플 링 양식을 지원하는 유연한 자동 테스트 플랫폼을 구축해야합니다.

Exfo는 PIC Intelligent Test 플랫폼 시스템을 구축했습니다

해결책
기능 테스트 전진, 웨이퍼 수준 검증 및 대량 생산의 요구를 충족시키기 위해 EXFO는 OPAL 시리즈 자동화 프로브 플랫폼을 시작하여 과학적 검증에서 배치 전달에 이르기까지 엔드 투 엔드 테스트 시스템을 구축했습니다. 이 플랫폼은 높은 수준의 자동화, 모듈성 및 유연성 확장 기능을 가지며, 단일 다이에서 300mm 웨이퍼로의 다중 패키지 양식 테스트 및 다 광학 커플 링을 지원하며, 웨이퍼 패키지 모듈 테스트의 폐쇄 루프를 열어 포토 크기의 고품질 전달을 달성하기위한 핵심 도구입니다.

1. 다중 패키지 양식 지원 : Opal 시리즈 프로브 스테이션
OPAL-EC | WAFER 레벨 에지 커플 링 테스트 플래그십 플랫폼
웨이퍼 수준 에지 커플 링의 자동 테스트를위한 목적으로 제작되었습니다. 이 플랫폼은 최대 300mm 웨이퍼, 105 ° 로터리 테이블 및 다 채널 병렬 커플 링을 지원하고 나노 스케일 정렬 모듈, 상단 및 하부 듀얼 카메라 시스템 및 자동 초점 내비게이션 기능을 통합하며 0.5NM 정렬 해상도 및 3NM 웨이퍼 위치 정확도를 갖습니다.

일반적인 응용 분야 : 실리콘 광학 변조기 및 MRR과 같은 웨이퍼 수준 장치의 배치 테스트; AI의 대규모 사진 심사 및 검증, 커뮤니케이션 및 감지 시나리오; 다중 포트, 고밀도 웨이퍼 레벨 에지 커플 링의 빠른 검증.

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Opal-MD | R & D 및 대량 생산을 연결하는 멀티 치프 테스트 플랫폼
멀티 디 또는 복잡한 패키지 테스트 (예 : MCM, CPO)에 적합하며 파일럿 테스트 및 저용량의 대량 대량 생산에 적합합니다. 이 플랫폼은 칩 안내, 교정, 실행 및 데이터 분석의 전체 프로세스를 다루는 멀티 칩 병렬 테스트, 임베디드 파일럿 자동화 제어 소프트웨어를 지원하며 복잡한 포장 구조의 배치 검증 요구를 충족시킬 수있는 유연한 구성 기능이 있습니다.

일반적인 응용 프로그램 : MPW 테이프 아웃 프로젝트 및 멀티 칩 통합 모듈 평가; 고속 CPO 및 복잡한 포장 기능 테스트; 통신 모듈, 자율 주행 필드 등

Opal-SD | 과학 연구 및 저성 검증을위한 유연한 플랫폼

단일 칩 및 작은 배치에서 광학/전기 기능의 빠른 검증에 적합한 대학, 연구 기관 및 스타트 업 팀을위한 엔트리 레벨 반자동 프로브 플랫폼. 이 플랫폼은 수동 및 반자동 작동을 지원하며 정확한 정렬 및 유연한 스위칭을 위해 모듈 식 광학/전기 프로브가 장착되어 있습니다. 임베디드 파일럿 테스트 소프트웨어는 기본 자동 제어, 데이터 수집 및 분석을 지원하므로 과학 연구 검증 및 기술 인큐베이션에 이상적인 선택입니다.

일반적인 응용 프로그램 : 초기 설계 평가 및 PIC 칩의 기능적 검증; 교육 실험, 기술 인큐베이션 및 프로세스 스크리닝; 학업 연구, 스타트 업 저용량 개발 테스트.

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2. 파일럿 소프트웨어 플랫폼 : 데이터 중심의 지능형 테스트 허브

파일럿은 Opal Probe 플랫폼을 위해 특별히 구축 된 Exfo의 핵심 제어 소프트웨어로 테스트 구성, 장비 제어, 프로세스 실행, 데이터 분석 및 보고서 생성을 통해 실행되며 자동화되고 추적 가능하며 확장 가능한 PIC 칩 테스트 폐쇄 루프를 구축합니다. 모듈 식 아키텍처와 강한 상호 운용성은 R & D에서 생산 라인에 이르기까지 단일 다이에서 웨이퍼까지의 전체 테스트 프로세스를 지원합니다. 핵심 역량에는 다음이 포함됩니다.

프로세스 자동화 및 장비 조인트 제어 : CAD 도면을 자동으로 읽고, 다이 레이아웃을 식별하고, 링크 레이저, 비트 오류 미터, 파워 미터 및 기타 장비를 링크하여 정렬, 교정 및 획득의 전체 프로세스 제어를 달성합니다.

유연한 스크립팅 및 동시 스케줄링 : 내장 시퀀서 모듈은 Python/Excel 스크립팅, 다중 스레드 병렬 처리 및 테스트 시퀀스 스케줄링을 지원하여 멀티 채널 시나리오에 적응합니다.

구조화 된 데이터 관리 : 내장 클라우드/로컬 데이터베이스는 테스트 계획, 구성 요소 정의, 구성 매개 변수 및 테스트 결과의 관리를 중앙 집중화하고 다중 사이트 협업 및 추적 가능한 데이터 분석을 지원합니다.

AI 구동 스킵 테스트 최적화 : 파일럿은 모델을 훈련 및 배포하고, 결함 패턴을 식별하고, 결과를 예측하며, 중복 테스트를 지능적으로 건너 뛰고, 수율 및 테스트 효율을 크게 향상시킬 수있는 AI 도구와 기본적으로 호환됩니다.

강력한 상호 운용성 생태계 : Excel, Matlab, Power BI 및 기타 도구와 원활하게 통합하여 사용자가 데이터 분석 및 보고서 생성을 효율적으로 완료 할 수 있도록 도와줍니다.
파일럿 플랫폼은 "단일 포인트 테스트"에서 "프로세스 협업"에서 "정적 검증"에서 "동적 매개 변수 조정"으로의 도약을 진정으로 실현했으며 웨이퍼 수준 PIC 칩 자동 테스트의 산업화를 지원하는 핵심 소프트웨어 허브입니다.

구조화 된 데이터 관리 : 클라우드/로컬 데이터베이스를 구축하면 테스트 계획, 구성 요소 정의, 구성 매개 변수 및 테스트 결과를 중앙 집중식으로 관리하여 멀티 사이트 협업 및 추적 가능한 데이터 분석을 지원합니다.

AI Driven Skip Test 최적화 : 파일럿은 기본적으로 AI 도구와 호환되며 결함 패턴을 식별하고 결과를 예측하고, 중복 테스트를 지능적으로 건너 뛰고, 수율 및 테스트 효율성을 크게 향상시키기 위해 모델을 교육 및 배포 할 수 있습니다.

강력한 상호 운용성 생태계 : Excel, Matlab, Power BI 등과 같은 도구와 완벽하게 통합하여 사용자가 데이터 분석 및 보고서 생성을 효율적으로 완료 할 수 있도록 도와줍니다.
파일럿 플랫폼은 "정적 검증"에서 "동적 매개 변수 튜닝"및 "단일 포인트 테스트"에서 "프로세스 협력"으로 전환을 달성했으며, 웨이퍼 레벨 PIC 칩 자동화 테스트의 산업화를 지원하는 핵심 소프트웨어 허브입니다.

3. CTP10 테스트 플랫폼 : 고정밀 기능 테스트 엔진
CTP10은 EXFO에 의해 시작된 고성능 광자 장치 테스트 플랫폼으로, 마이크로 링 공진기 MZI 용으로 특별히 설계된 필터 및 VOA와 같은 수동 및 활성 장치의 매개 변수 검증 설계는 높은 정밀, 넓은 범위 및 강력한 확장 성의 장점을 가지고 있으며 PIC 기능 검증을위한 주요 테스트 엔진 중 하나입니다. 핵심 장점에는 다음이 포함됩니다.
Sub Picometer 해상도 : High-Q 마이크로 링 장치의 정확한 주파수 도메인 응답 테스트를 충족하기 위해 20fm 스펙트럼 스캔을 지원합니다.

초소형 파장 커버리지 : 1240-1680NM 전체 밴드 커버리지, 통신, 데이터 통신 및 바이오 센싱과 같은 여러 응용 시나리오에 적합합니다.

Ultra High Dynamic Range : 단일 스캔에서 IL, PDL 및 스펙트럼 응답과 같은 여러 매개 변수를 측정 할 수있는> 70dB 삽입 손실 동적 범위;

멀티 채널 배열 지원 : AWG 및 광학 스위치와 같은 고밀도 장치 어레이 테스트 요구 사항에 적합한 100+채널의 병렬 측정을 지원합니다.

레이저 안정성 및 추적 성 교정 : DFB 레이저 및 전력 교정 모듈에 내장되어 출력 안정성 및 전체 프로세스 데이터 추적 성을 달성합니다.

CTP10은 모듈 식 디자인을 채택하고 SCPI 명령 줄 및 GUI 그래픽 인터페이스의 듀얼 컨트롤을 지원하며 파일럿 소프트웨어와 완벽하게 통합됩니다. 연구 개발, 파일럿 및 대량 생산 환경에 적합하며 정확성, 속도 및 확장 성을 결합한 현재 사진 테스트의 벤치 마크 솔루션입니다.

PIC 칩의 통합 및 복잡성이 지속적으로 증가함에 따라 테스트는 기존의 "사후 검증"에서 "사전 임베딩"으로 이동하고 있습니다. Exfo는 Opal Probe Station, CTP10 측정 플랫폼 및 파일럿 자동화 소프트웨어를 사용하여 시스템에 웨이퍼를 다루는 지능형 테스트 시스템을 구축하여 고정밀 커플 링, 멀티 채널 병렬 처리, AI 지원 분석 및 데이터 중심 의사 결정을 달성하여 PIC 칩의 전환을 대규모 신청으로 가속합니다. 테스트 전략의 추세에 따라 테스트는 보조 도구에서 광자 제조 공정 및 산업 협업의 최적화를 주도하는 중앙 힘으로 발전하고 있습니다.