博通(Broadcom)物理层产品市场总监 Natarajan Ramachandran 近日在台北媒体沟通会上指出,当前 AI 相关供应链正面临三个核心制约因素:激光器产能、晶圆制造(主要指台积电先进制程),以及印刷电路板(PCB)。
他特别提到,一种用于光收发器内部的微型 PCB(Paddle Card),其交付周期已从大约 6 周拉长至近 6 个月,预计短缺问题要到 2027 年才有望缓解。
光模块小型 PCB:交期或至 2027 年缓解
博通 CEO 陈福阳(Hock Tan)在公司 3 月的财报电话会议中也确认,为确保未来供应,公司已提前锁定了 2026 至 2028 年关键组件的产能,包括先进制程晶圆、高带宽存储(HBM)以及封装载板。
在 800G、1.6T 这类高端光模块中,Paddle Card(桨式电路板)是一个至关重要的部件。它扮演着连接外部电缆与内部光电器件的桥梁角色。这类 PCB 尺寸极小,却要处理超高频信号,因此通常采用 mSAP(改进型半加成工艺)制造,主要由具备高阶 HDI 或 IC 载板能力的厂商供应,例如欣兴、臻鼎、金像电等。
HBM 挤占产能:Paddle Card 成新瓶颈
Paddle Card 之所以成为供应链短板,关键在于其制造工艺。其所需的 mSAP 工艺,与生产 AI 服务器所用 IC 载板的工艺高度重叠。
在全球 HBM 产能被 AI GPU 需求大量抢占的背景下,可用于生产这类高端 PCB 的产能自然被严重挤压。此外,为了满足 1.6T 光模块极低的信号损耗要求,Paddle Card 必须采用超低损耗材料(Ultra Low Loss)并实现高精度阻抗控制,技术门槛远高于传统 PCB。
还有一个现实因素是供应商认证。由于博通等厂商对信号完整性的要求极为严苛,更换供应商通常意味着长达 6 个月以上的漫长认证周期。这促使 Google、Meta 等终端用户更倾向于与供应商签订 3 到 4 年的长期协议,提前锁定产能以保障供应安全。
激光器:CPO 时代的核心瓶颈
随着 CPO(共封装光学)架构的演进,激光器正成为另一个关键的制约点。
要支持 1.6T 乃至更高带宽,激光器必须在数据中心的高温环境下保持极其稳定的波长输出。虽然全球能制造激光二极管的厂商不少,但能够提供满足 AI 数据中心要求的“高功率、低噪声”连续波(CW)激光器的厂商却屈指可数。一些厂商生产的激光芯片,在经过严苛的可靠性筛选后,符合 CPO 应用标准的良品率可能不足 30%。
技术路径也带来了新的需求压力。为避免因单个激光器故障导致整个交换机停机,CPO 架构通常采用具备冗余设计的外部激光源。相比传统光模块“一模块一激光器”的模式,这种外部激光源(ELSFP)设计使得单个交换单元所需的激光芯片数量成倍增加,进一步加剧了上游材料的产能紧张。
高功率激光器主要依赖磷化铟(InP)材料体系,而全球具备 6 英寸 InP 衬底规模化量产能力的厂商非常有限。如果上游 InP 外延片厂(如联亚)或 IDM 厂商(如 Coherent、Lumentum)的产能被大客户锁定,下游封装厂即使有能力,也可能面临“无米下炊”的困境。
真正的“超级拥堵”:先进封装环节
在晶圆制造方面,Ramachandran 直言:“台积电已接近产能上限。”他判断,2026 年先进制程将出现明显的供应瓶颈,尽管台积电仍在持续扩产。
但更深层的问题是,真正的“超级拥堵”并非发生在前道的晶圆制造,而是在后道的先进封装环节。
进入 CPO 时代,像台积电这样的代工厂需要引入 COUPE(紧凑型通用光子引擎)等新型封装技术,通过混合键合(Hybrid Bonding)来实现光芯片与硅芯片的三维集成。这类封装工艺的复杂度极高,测试周期漫长,导致初期设备单位产出(UPH)难以快速爬升,从而形成了新的产能瓶颈。
产能争夺:从市场竞争走向“配给机制”
展望 2026 年,博通在产能争夺战中的对手已经不仅限于传统的网络设备商。它需要与 NVIDIA、Apple、AMD、Qualcomm,以及 Google、Meta、OpenAI 这些自研 AI ASIC 的科技巨头们,共同争夺台积电先进产线的有限资源。
当 AI 训练芯片与 1.6T 高速交换芯片的投片需求同时达到高峰时,先进产能实际上进入了一种“配给制”状态。
即便台积电全力加速扩产,从厂房建设、洁净室完工,到引入 EUV 光刻机及各类配套的测试、封装设备,整个周期通常仍需 12 到 18 个月。这意味着,2026 年的产能,实际上在 2024 至 2025 年间就已经被主要客户通过长期协议提前锁定。后来者或新进入者,可能只能排队等待 2027 年及之后的新增产能释放。
产能外溢:瓶颈向全产业链扩散
随着台积电先进制程产能日趋紧张,压力正在向产业链的上下游传导,形成一种典型的“产能外溢效应”。
先进封装的瓶颈远不止在封装厂本身,它牵扯到一连串关键环节:CoWoS 等封装技术必需的载板、Underfill 底部填充材料、应对高功耗的散热系统、芯片老化测试与良品筛选、CPO 所需的光通信组件、先进制程测试用的探针卡、TSV/中介层加工,以及光纤阵列等。这些环节的扩产周期普遍较长,例如 ABF 载板的产能扩充通常就需要 2 到 3 年时间。
与此同时,芯片尺寸的增大和封装复杂度的提升,对材料和工艺提出了近乎苛刻的要求:无气泡的填充胶、耐受高热应力的能力、100% 的已知良品(KGD)筛选、长时间的老化测试、高精度的探针测试、超薄晶圆的加工,以及亚微米级的光纤对准精度……每一项都在拖慢整体产能释放的速度。
结语:供应链瓶颈与涨价或将常态化
在 NVIDIA 持续推动 GPU 架构迭代、各大厂商竞相布局 AI 芯片的背景下,供应链的局部瓶颈与价格上涨,未来一段时间内可能将成为半导体行业的一种常态。
正如台积电董事长魏哲家所言,“CoWoS 产能仍然不足”。这里短缺的不仅仅是资金或工厂空间,而是整个配套生态的产能,包括载板、探针卡、测试服务、光通信组件、TSV 加工设备、封装材料等一系列关键供应商。台积电可以投入巨资自建厂房,却无法在短期内让所有生态伙伴的产能同步翻倍。而供应链中那个“最卡脖子”的环节,往往正是定价权所在,也成为了资本市场密切关注的价值洼地。
这场由 AI 驱动的超级周期,正在对整个半导体供应链的韧性进行一次前所未有的压力测试。对于开发者社区和行业观察者而言,理解这些底层硬件的制约因素,有助于我们更清晰地把握未来技术演进的节奏与边界。更多深入的行业分析与技术讨论,欢迎访问 云栈社区 进行交流。
原文链接:https://www.ctee.com.tw/news/20260404700011-430201
(来源:ctee)
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