测试、测试、还tm测试(三):$TER 和 $KEYS
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共同作者:@JoeyOnMarkets @LIWEI_TWCapital
本文主要讨论测试产业难题、测试环节、产品、需求证据,以及通往 2027—2028 年的量产路径
阅读本篇之前
我们此前已讨论过光学测试。在阅读本系列第三篇之前,请先回顾 @JoeyOnMarkets 与 @LIWEI_TWCapital 的测试系列前篇文章。
2026 年全球光子经济论坛于2026-09-24 至 2026-09-25 在西班牙马拉加举行。论坛讨论促使我们进一步审视测试环节。与会者指出,随着光子产业走向更大规模生产,设备、通用工艺和投资仍存在缺口。
本文沿着供应链梳理这一量产难题。我们先回顾论坛中关于测试的讨论,再重新解释四个光学测试插入点(Insertion)及各测试单元周边的企业;随后分析 Teradyne(泰瑞达)与 Keysight(是德科技)的不同角色、管理层公开表达的预期,以及我们为何认为两家公司对整条供应链至关重要。最后给出我们对两家公司的前瞻判断。
全球光子经济论坛关于测试的焦点
论坛中最关键的测试议题,是如何从“器件能够工作”走向“生产流程能够稳定重复”。这将测试与封装、热控制、标准及设备投资等问题联系在一起。
供应链中投资不足的环节:测试
NPO 与 CPO 的规模化,不仅依赖光芯片性能,也依赖成熟的测试能力和持续投入。ams OSRAM 的 Ashkan Seyedi 指出,NPO 可以复用为 CPO 开发的能力,包括双面测试;但电光测试、探针测试,以及逐一接触各个光学接口,仍是投入不足且资本开支密集的难题。
ams OSRAM|副总裁 Ashkan Seyedi
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“实际上,关键都在测试。对于光学器件,你真正需要的是电光测试。即便是直流电光测试,也是一门相当专业、甚至有些难以掌握的技术。”
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“因此,要对这些器件进行探测和测试,并能够接触每一个光学孔口、每一个光栅耦合器——这些事情往往被忽略,因为它们需要很高的资本投入。”
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“但要让这些技术真正走向市场,可能需要某种测试机,而这种测试机如今甚至还不存在。因此必须认识到,大量投资需要集中到供应链的后半段。”
一些新兴技术需要的测试机,目前尚未出现。Keysight 的 Satish Dhanasekaran 强调了公司在 CPO 晶圆阶段的参与,凸显早期特性表征的重要性。ficonTEC 副总裁 Stefano Concezzi 也表达了类似关切。
Keysight|总裁兼首席执行官 Satish Dhanasekaran
- “我们也看到,围绕这些技术主题,客户对解决方案以及设计和测试的需求推动力很强。”
ficonTEC|公司副总裁 Stefano Concezzi
- “目前,我不认为存在一种统一的解决方案。以互连为例,刚才的讨论已经提到许多不同方案。因此,你需要开发一种技术,能够在组装、测试和封装等环节满足各种潜在技术路线的需求。”
这些发言共同指向几个优先事项:加强晶圆级与封装级电光测试,审慎安排老化筛选(burn-in)的顺序,并在不同架构之间共享测试基础设施,以降低制造成本与可靠性风险。因此,NPO 和 CPO 要实现规模化,需要一条可靠、经过验证且可跨架构复用的供应链;新的测试架构也应建立在已验证技术的基础之上。
通用的量产流程
开场讨论将标准不完善与设备必须兼容多种工艺联系起来。灵活设备有利于研发,但生产线还需要稳定的配置和较短的测试周期。领先客户彼此竞争,并采用不同架构;供应商则必须在最终工艺仍不断变化时开发工具。因此,供应商既需要通用能力,也需要足够的灵活性来满足不同客户的要求。能够兼顾关键差异与通用性的企业,更有机会在网络测试领域胜出。NPO 与 CPO 已有测试方法、仪器和持续开发中的解决方案,但尚未形成覆盖所有架构的成熟统一量产流程。仍待解决的问题包括测试接入、对准、测试环节的设置、故障覆盖率,以及可接受的测试周期。
报废一个已经完成封装的模块,成本远高于提前筛选合格裸片(known-good die)。因此,光子器件制造商有很强的经济动机,将测试前移,尽早发现故障。
NPO 与 CPO 可共享部分测试供应链
近封装光学(Near-packaged optics,NPO)将光引擎放置在主电子封装附近;共封装光学(Co-packaged optics,CPO)则使光学与电子功能在封装中更紧密地集成。两者具体的物理边界取决于所采用的架构。
互连专题讨论以光纤连接和双面测试为例,说明 NPO 可以复用 CPO 开发过程中形成的能力。一家供应商可以服务不止一种光学架构,因此设备行业无需为每一种新形态重新搭建全部生产能力。
这种共通性非常重要,因为可插拔光模块、NPO 与 CPO 可以并存,分别满足不同的距离、功耗、成本和维护需求组合。共享的测量方法或搬运平台可以支持这些差异,但具体测试配置仍需与实际器件相匹配。
四个测试插入点及其周边供应链
TrendForce、picmagazine.net、公司资料、汇丰前海证券
图表:光学测试增加了额外的复杂性
插入点 1:对光子集成电路(PIC)或电子集成电路(EIC)进行晶圆级探针测试,测量功率、损耗和暗电流;对准精度为微米级,方法已较成熟。参与者包括 ficonTEC + Advantest,以及 Advantest + FormFactor(用于高产量测试的 TRITON)。
插入点 2:PIC 与 EIC 集成后的晶圆级双面电光测试,验证光连接和电连接;对准精度为纳米级,难度高。参与者包括 ficonTEC + Teradyne(WLT-D2 + UltraFLEXplus 软件),以及 Advantest + MPI(Advantest V93000 EXA 与 MPI DTS650-DI 芯片级探针系统)。
插入点 3:对分割后的裸片和光引擎进行测试,检查光路损耗、耦合效率、波导端面及对准精度;对准精度为纳米级,难度很高。参与者包括 ficonTEC、Advantest + FormFactor(V93000 Triton + OptoVue Pro),以及 Chroma(58721 光/电测试)。
插入点 4:测试与网络交换芯片或 xPU 共封装后的整个模块,验证完整系统功能、热管理和光回环;对准精度栏未列值,难度很高。参与者包括 ficonTEC(开发中)、Teradyne,以及 Chroma(58711 模块测试)。
Teradyne 与 Keysight:产品及其量产角色
Teradyne:产品及其量产角色(本节仅讨论测试业务)
Teradyne 产品与光学量产流程
四个阶段依次为:① 集成前的 PIC/EIC 晶圆,测试功率、光损耗和暗电流;② 晶圆级集成后已键合的 PIC + EIC,测试双面的电学与光学连通性;③ 裸片分割后的裸片/光引擎,测试光路损耗、耦合、波导端面及对准;④ 与交换芯片或 xPU 集成后的共封装模块,测试完整模块功能、热管理和光回环。
Photon 100[P1]:电光测试平台。直接覆盖晶圆测试、双面晶圆测试、光引擎测试和 CPO 模块测试,分别用于集成前电光测量、接入键合后的光子与电子电路、光引擎电光测量,以及共封装后测量;具体范围取决于配置。
UltraFLEXplus[P3]:电学自动测试设备(ATE)平台。在插入点 1 与 4 中作为 Photon 100 的组成部分,提供电信号、测量及 CPO 测试的电学 ATE 平台;在插入点 2 与 3 中通过 ficonTEC 集成形成合作测试单元。汇丰提及 WLT-D2 与 UltraFLEXplus 软件[R1,第 5 页],并将该合作对应至插入点 2—3。
范围说明:Photon 100 使用 UltraFLEXplus,上述两行描述的是同一集成架构。覆盖阶段 4 并不代表已确认可完成所有系统级或热测试。
其他 Teradyne 测试产品服务于不同测试流程,所引资料未确认其对应某一特定光学插入点:Magnum 7H 用于 HBM 测试,覆盖分割前后的基础裸片与存储堆叠[P5];Magnum E2 以共用硬件支持先进 DRAM 与 NAND 测试[P6];Titan HP 用于封装器件的系统级测试(SLT),在工作状态及受控温度下测试高功率器件[P7];Omnyx 用于板卡组装后的板卡与子组件测试[P8];合资公司 MultiLane Test Products 用于高速连接测量,图中为 ML4039E 示例[P9]。
无论采用 NPO 还是 CPO 架构,Photon 100 都将 UltraFLEXplus 与光学仪器结合;Quantifi 提供光学测量技术,但具体设备配置取决于测试方案。在 Teradyne 2026 年第一季度业绩电话会上,首席执行官 Greg Smith 将 Photon 100 称为“我们用于硅光子和共封装光学测试的平台”。他还在 2026-09-09 的高盛 Communacopia + Technology 大会上作出了以下表述。
- “插入点 2 测试的是已经键合电子集成电路的硅光子晶圆。插入点 3 测试的是分割后的光引擎小裸片,通常已装上用于对准光纤阵列单元(FAU)的安装板。第四个环节则是组装完成的 CPO 器件。这就是插入点 1、2、3、4。对于首款器件、首位客户,目前形成的格局是:Advantest 在插入点 1 最强,Teradyne 在插入点 2 最强,一家台湾供应商在插入点 3 最强,而 Teradyne 在插入点 4 最强。随着更多客户进入、更多器件开发出来,以及技术不断变化,这一切都会改变。”
他表示,该平台利用 UltraFLEXplus,将硅光子测试从实验室带入量产。第一季度管理层发言 在 2026-07-29 的业绩电话会上,Smith 表示:“CPO 是未来的技术。”他将 Photon 100、Quantifi 及 MultiLane 合资公司,纳入覆盖铜互连、可插拔光模块、NPO 和 CPO 的整体战略。
Photon 100 是 Teradyne 的电光一体化测试平台。它将 UltraFLEXplus 与光学仪器结合,用于施加电信号并测量光学响应。其列示的应用覆盖图中的四个测试插入点,但每个阶段都需要相应的仪器、连接、对准和搬运设备。因此,这种覆盖能力指的是一个可配置的平台,并不意味着同一台固定配置的机器无需调整即可完成所有测试。
台积电的 COUPE 技术将电子裸片与光子裸片结合。测试键合后的结构,需要从相对两侧分别进行电学和光学接入,因此插入点 2 的晶圆测试难度较高。MPI 相关系统 DIGITIMES 曾报道,如果设备限制持续存在,一些测试供应商可能在早期量产中省略这一步。这是一种可能的量产折中方案,并非台积电已确认的决定。不过,若故障到后续阶段才被发现,就可能浪费更多组装工作和封装材料。Photon 100 的广泛覆盖能力,使其与这两种测试顺序都具有相关性。
Keysight:从设计模型到带载网络的产品体系
Keysight:从设计建模到网络验证
阶段 1|硬件形成之前:建立设计模型,覆盖器件 → 电路 → 完整链路。光学设计软件[K7]包括:RSoft,用于光学器件建模;Photonic Designer,用于光子电路设计与验证;VPIphotonics,用于完整光链路及系统建模。将预测的链路性能与实测结果比较,以发现设计问题,并用器件和链路测量结果反馈校验模型。图中软件示例为 VPItransmissionMaker。
阶段 2|硬件测量:表征器件,包括器件响应、发射端和接收端。N4378A[K3]测量经校准的电转光及光转电频率响应,最高可达 220 GHz;配合矢量网络分析仪及扩频设备测试调制器和光电探测器,确定带宽限制并核验模型结果,图中为系统示例。
DCA 仪器[K1]用于测量电学或光学波形,检查眼图、时序及信号质量,图中为 N1096A DCA-M 示例。N1095DCA/N1091DJPA 测试软件分别结合适当的 DCA 设备,实现光学/电学发射端自动测试;光学测试包括 TDECQ,使用规定的参考接收机模型评估发射端质量。N1096 DCA-M 多模光测试用于测量多模器件和收发器波形,参数为 224 Gb/s、112 GBd PAM4。
M8050A[K2]用于接收端特性表征:发送测试码型、施加信号应力,检查接收端容限及误码。码型发生速率最高 120 GBd,集成实时 PAM4 误码分析最高 64 GBd;更高速率测试需要适当配套设备,图中为系统示例。
阶段 3|量产测试:自动化测试工位及已组装互连。FlexOTO[K4]在多个器件和工位之间共享 DCA 资源,使数据采集与分析交叠、测量并行,以减少仪器空闲时间,图中为软件界面。FITS-8CH[K5]同时测量所有通道的误码,配置为 8 个发射通道 + 8 个接收通道,PAM4 速率为 53/106.25/212.5 Gb/s;适用于研发和制造,并提供选配功能及前向纠错统计。实体测试配置中的搬运与光学对准仍需单独完成。
阶段 4|网络验证:施加 AI 流量,对带载网络及主机进行测试。KAI Data Center Builder[K6]模拟 AI 通信工作负载,测试吞吐量、延迟、拥塞及作业完成时间;无需搭建完整目标 GPU 集群,即可评估网络行为。图中为 KAI 软件界面,测试结果体现网络处理工作负载的表现。
Keysight 为以下流程提供软件与仪器:设计 → 器件特性表征 → 发射端与接收端验证 → 量产测试 → 带载网络测试。这些活动的测试对象和目的各不相同,不能直接一一对应为四个固定的光学制造测试插入点。
Keysight 的产品与设备配置
对于 NPO 与 CPO,所需设备取决于可接入的接口和测试目标。器件测量需要电学与光学连接、校准,以及适当的探针或夹具。发射端验证将 DCA 仪器与测量软件结合;接收端验证则使用误码率测试仪(BERT),并配置所需的电信号或光信号路径。量产配置可以组合 FlexOTO、光开关与 DCA-M 仪器,共享资源并测量多个光通道。量产配置示例 FITS 测试工作中的互连,KAI 则评估网络与主机之间的通信行为。这些能力并不意味着它已为每一个制造测试插入点提供完整的晶圆搬运、双面探针测试或光纤连接系统。
首席执行官 Satish Dhanasekaran 将 Keysight 的方法概括为:从仿真开始,进入实测,再用测量结果改进仿真。他还表示,客户对 AI 流量仿真的需求推动了 Data Center Builder 的推出,将工作流程从器件延伸到系统。论坛发言 在 Keysight 于 2026-06-16 发布的公告中,EDA 业务总经理 Nilesh Kamdar 表示,客户需要一套完整工具,覆盖从器件到系统的设计挑战。公告确认,Keysight 已于 2026-06-09 完成对 VPIphotonics 的收购,补充了系统级仿真能力。收购公告 在 2026-03-13 ,网络与数据中心解决方案副总裁 Joachim Peerlings 表示,客户需要贯穿研发到制造阶段的电学与光学测试解决方案。这一表述伴随全新 224G 发射端测试产品组合一同发布。产品公告
公司供应链路线图与前瞻判断
结语
阅读全文,请点击下方 Substack 链接:
https://regularwang.substack.com/p/testing-testing-testing-part-iii






