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硅光子分析测试服务

PIC 分析与 IL 检测,精准掌握光讯号损耗与元件效能

随着 AI 运算快速发展,资料传输瓶颈正逐渐从「电」转向「光」,硅光子光子集成电路(Photonic Integrated Circuit, PIC)通过芯片化整合光波导、光调变器、光侦测器及耦合元件,已成为高速光通讯与共封装光学(CPO)的关键技术。


闳康建置业界首创的「硅光子晶圆与芯片光电分析检测平台」,整合自动化温控探针台、纳米级对准硬体、全波段近红外光学影像及半导体材料分析技术,提供从 PIC 分析、晶圆级光电测试、IL 量测、光学失效定位到材料根因解析的一站式服务,协助客户掌握硅光子元件与 CPO 封装的效能及良率瓶颈,加速产品验证与商业化。

什么是硅光子?

硅光子(Silicon Photonics, SiPh)是一项以硅材料及半导体制程为基础,将光讯号的传输、调制、耦合、分波与侦测等功能整合于芯片上的技术。其主要元件包括光波导、光耦合器、分光器、光调变器及光侦测器等;其中,光波导如同电子集成电路中的金属导线,负责引导光讯号在各元件之间传输,当多种光学元件整合于同一芯片上,便形成光子集成电路(PIC, Photonic Integrated Circuit),作为硅光子系统进行光讯号传输与光电转换的重要核心。


随着人工智能、高效能运算及资料中心的资料传输需求快速成长,传统电连结逐渐面临频宽、传输延迟、功耗与发热等瓶颈。硅光子透过光连结辅助或部分取代电连结,有助于提升资料传输速度与频宽,同时降低互连产生的能耗与热量。此外,硅光子具备高整合度、小型化、可与既有 CMOS 半导体制程相容及大规模制造等优势,因此已成为高速光通讯、芯片间光连结及共封装光学(CPO)的关键技术。

PIC 分析与光波导插入损耗(IL)检测
从晶圆级测试到失效根因解析

硅光子 PIC 分析与 IL 量测服务

闳康提供硅光子(Silicon Photonics, SiPh)晶圆及芯片层级的 PIC 分析与光电测试服务,涵盖 PIC 晶圆级测试、光波导插入损耗(IL)量测、光纤与芯片耦合测试、主动光电元件测试、NIR 光损定位、OFA 光学失效分析及材料失效根因分析,协助客户掌握硅光子元件的光学响应、讯号损耗、缺陷位置与制程异常。
PIC 分析与硅光子晶圆级光电测试
透过自动化温控探针台进行 PIC 晶圆级光电测试,包含光输入/光输出(Optical-to-Optical, O-O)传输测试、波长扫描(Wavelength Scan)及不同温度条件下的元件特性分析,掌握硅光子晶圆与芯片的光学响应、传输效能及温度变化特性。
 
光波导插入损耗(IL)、偏振相关损耗(Polarization Dependent Loss, PDL)与回波损耗(RL)测试
提供光波导插入损耗量测(Insertion Loss, IL)、偏振相关损耗量测(Polarization Dependent Loss, PDL)及回波损耗量测(Return Loss, RL),分析光讯号通过耦合结构、光波导或光学元件后的功率衰减、不同偏振状态下的损耗差异及反射情形,协助评估光讯号传输品质、元件效能及制程稳定性。
 
NIR 光损分析、漏光缺陷与波导异常定位
运用全波段近红外光学影像分析(Near-Infrared Imaging, NIR Imaging),在不破坏元件的情况下进行光损分析、漏光缺陷定位及光波导异常分析,快速辨识局部漏光、异常衰减与光讯号传输路径中的缺陷位置。
 
光纤与 PIC 芯片耦合测试
支持光栅耦合器(Grating Coupler, GC)测试、边缘耦合器(Edge Coupler, EC)测试及耦合效率量测,协助评估光纤与 PIC 芯片之间的光讯号转移效率、耦合损耗与对准品质。
 
E-O/O-E 主动光电元件测试
针对光调变器(Modulator)进行 E-O 电光转换测试,并针对光侦测器(Photodetector)进行 O-E 光电转换测试,分析主动光电元件的静态与动态特性,包括眼图(Eye Diagram)与误码率(BER, Bit Error Rate)测试,评估高速数位通讯与讯号完整性(Signal Integrity)时最核心的指标,掌握元件的光电转换效能及高速讯号传输表现。
 
硅光子 OFA 光学失效分析
提供硅光子光学失效分析(Optical Failure Analysis, OFA),由光讯号异常、光功率衰减或漏光位置出发,结合光电量测与 NIR 光学影像分析,快速缩小 PIC 元件的失效范围,提升后续缺陷定位与根因分析效率。
 
PIC 材料失效与制程根因分析
运用 SEM(扫描式电子显微镜)、FIB(聚焦离子束显微镜)、TEM(穿透式电子显微镜)、STEM(扫描穿透式电子显微镜)、SIMS(二次离子质谱仪)及 SCM(扫描式电容显微镜)等分析技术,观察光波导侧壁粗糙度、材料介面、掺杂浓度与深度分布及微结构缺陷,追溯影响 PIC 元件效能、制程稳定性与产品良率的失效根因。
硅光子 PIC 测试项目与关键量测指标
精准掌握光讯号损耗与元件效能

闳康硅光子分析检测平台可针对晶圆及芯片层级的 PIC,提供自动化、高重复性的光电特性量测与失效分析服务,检测范围涵盖光纤与芯片耦合介面、光波导、光调变器及光侦测器等主被动元件,其中光导插入损耗(Insertion Loss, IL)测试可量测光讯号由输入端通过耦合结构、光波导或光学元件后的功率衰减,协助评估光耦合效率、讯号传输品质及制程稳定性。

 

测试分类 核心检测对象 关键量测项目 (KPIs) 价值与技术亮点
光学基本功与效能分析 全芯片 / 全元件 (基本光学响应验证)
  • 插入损耗 (IL)
  • 反射损耗 (RL)
  • 波长扫描 (Wavelength Scan)
  • 优化传输品质:精准量测衰减与反射,把关讯号完整性。
  • 完整光谱分析:高效扫描,掌握宽频谱下的元件响应。

被动元件检测

(Passive Testing)

光纤与芯片介面

  • 边缘耦合 (EC)
  • 光栅耦合 (GC)
耦合强度 (Coupling Strength) 突破封装对准痛点:精确评估光转移效率,加速封装制程优化。

光讯号传输通道

  • 光波导 (WG, Waveguide)
漏光位置分析 (Optical Loss Location) 良率改善利器:精确抓出波导缺陷与漏光点,快速优化芯片制程。

主动元件检测

(Active Testing)

光电转换核心

  • 光调变器 (Modulator)
  • 光侦测器 (Detector)
主动元件动态与静态特性检测 高速效能验证:确保 200G/通道 以上的高速动态传输与转换稳定性
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