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高速光模块所需高频板材的型号与性能汇总

发布日期:2025-12-24 09:22:14  |  关注:35

高速光模块(400G/800G/1.6T)是数据中心与通信网络流量的核心引擎。这类模块将电信号转换为高速光信号,其内部PCB(特别是驱动芯片与光器件互连的部分)对板材有着极为苛刻的要求,核心矛盾在于:在极小的空间内,实现超高速度的信号传输,同时保持极低的损耗和绝对的信号完整性。其选材已超越了普通“高频”的范畴,进入了“超低损耗”与“极致工艺适应性”并重的领域。


一、核心性能要求:速度、损耗与精度的三重挑战

超低介质损耗是基石:这是最核心的指标。为了应对224Gbps乃至更高速率的PAM4电信号,板材的损耗因子必须在10GHz下达到0.005以下,顶级方案要求低于0.003。任何多余的损耗都会直接压缩光模块的传输距离和性能余量。

极佳的尺寸稳定性与耐热性:光模块内部需要将激光器、调制器、探测器等微米级精度的光芯片与驱动电芯片精准对准并焊接。这就要求板材在多次高温回流焊过程中变形极小(通常要求尺寸稳定性在0.05%以内),以确保贴装精度,防止光路耦合失效。

优异的铜箔表面粗糙度:信号在传输时,会沿着铜箔表面“趋肤效应”行进。因此,使用超低轮廓铜箔至关重要。更光滑的铜面能显著减少信号散射,是降低插入损耗的关键物理手段之一。

适用于高密度互连:为缩小尺寸,高端光模块普遍采用类载板或高阶HDI设计,板材必须能良好支持微孔、盲埋孔等精细加工,并保证孔壁可靠性。


二、主流材料系列与演进方向

光模块板材市场由几家在超低损耗领域有深厚积累的厂商主导,它们的产品线围绕“损耗”与“可加工性”持续迭代。

松下MEGTRON系列:该系列是高速数字电路的金标准之一。MEGTRON 6在400G时代被广泛采用,而面向800G/1.6T的下一代设计,MEGTRON 7和MEGTRON 8因其更极致的低损耗特性,正成为前瞻性设计的首选。

罗杰斯高性能层压板:罗杰斯不仅提供微波射频材料,其RO4000系列中的某些型号(如RO4835™)因其良好的低损耗和温度稳定性,也常被用于光模块的射频驱动部分。对于更核心的数字部分,其CuClad®系列层压板也提供超低损耗解决方案。

台耀科技TU系列:台耀是光模块供应链中的重要材料供应商。其TU-872系列凭借优异的综合性能(低损耗、高Tg、良好的尺寸稳定性),在全球主流光模块设计中占据了很高的市场份额,是经过大规模量产验证的成熟选择。

国产化解决方案的进展:以生益科技、华正新材为代表的国内厂商进展迅速。例如,生益的S7系列(如S7439)和更先进的S8系列产品,已在多家主流设备商和模块厂商处完成验证和导入,性能可满足800G需求,是供应链安全背景下的关键支柱。


三、推广与选型的实践重点

向光模块领域推广,技术细节的沟通远比列出型号更重要。

展示完整的“损耗-频率”曲线:不要只提供一个标称Df值。必须向客户展示从1GHz到40GHz甚至更高频段的实测插入损耗曲线或Dk/Df随频率变化曲线,这能证明材料在全频带内的稳定表现。

突出“系统级”解决方案能力:光模块板材的选择与铜箔选型、阻焊油墨匹配、加工工艺参数强相关。推广时应强调你能提供的“材料组合包”及配套的加工指南,帮助客户一次性解决选材和制造工艺难题。

提供可靠性数据包:重点展示材料在高温高湿、热循环等加速老化测试后的性能保持率。光模块需承诺长达10年以上的使用寿命,材料的基础可靠性是客户决策的底线。

理解并切入国产化需求:主动与正在寻求供应链多元化的模块设计公司沟通。你可以将自身定位为“性能达标、供应稳定、响应迅速”的国产优选方案,这在与国际品牌竞争时是一个显著的差异化优势。

进军高速光模块市场,本质上是成为客户在应对“电学极限挑战”时的材料科学合作伙伴。你的价值不仅在于提供一块低损耗的基板,更在于提供一套经过数据验证、能确保其高端产品一次设计成功并稳定量产的完整材料解决方案。