一、NPO设备：相较于可插拔光模块变化如何？

1.1.1 贴装对象：由分立器件转向光引擎

贴片设备的差异从贴装对象开始：可插拔光模块在封装内贴装探测器、激光器与透镜等分立器件；NPO的贴装对象则是把收发功能集成起来的光引擎，这一形态已有VCSEL与硅光两条实现路线。

可插拔贴的是分立器件。探测器与垂直腔面发射激光器构成模块封装的收发核心，每个封装一般有2对或4对PD和VCSEL；两者经模塑透镜与光纤相连，透镜中心具有特定间距，两者的光学孔径必须与透镜对准，贴装因此成为整机装配中最关键的工序。

NPO贴的是光引擎，VCSEL与硅光两条路线均有厂商落地。

1）VCSEL路线以现成可用的100GbpsVCSEL技术为基础：Broadcom据此提出3.2Tbps的VCSEL版NPO引擎；LightSpeed则推出可焊接VCSEL光互连，其旗舰产品在9mm×9mm的QFN封装内提供400Gbps（4通道×100G）带宽。

2）硅光路线同样有产品面世：GIGALIGHT基于OIF规范完成了1.6T DR16硅光NPO引擎的插座式工程样机；Lightmatter发布了每方向6.4Tbps的Passage L20光引擎，该引擎作为统一模块同时面向近封装光学（NPO）与板上光学（OBO）两类应用。

量产进度以华为最早。华为推出全球首个NPO光引擎Hi-ONE，这是业界首个量产的NPO产品，单引擎总容量7.2T，也是唯一实现内置光源的NPO产品。

1.1.2 贴装位置与方式：由模块内装配转向板级集成

贴装位置紧随贴装对象变化：可插拔的贴片工序集中在模块内完成；NPO则把光引擎的安装位置从前面板移到板上——紧邻ASIC的PCB或夹层板，这一位置变化直接换来电链路损耗的压缩（2dB至7dB窄区间）。

可插拔的贴装位置在模块内。贴片工序集中在模块级完成，可插拔模块即为最终封装形态，常规形态为前板可插拔模块。

NPO的贴装位置在板上，且紧邻ASIC。光引擎直接集成在PCB或夹层板上紧邻ASIC的位置；与常规前板可插拔模块相比，光引擎被移向交换机或加速器封装的近旁，从而缩短板上最高速电走线；贴装于紧邻xPU位置后，内部电气链路损耗被压缩到2-7dB。

贴装方式随对象与位置的变化而分层：NPO的贴装分两层——引擎内部靠倒装组装集成，对外以BGA等封装形式与主板互连；可插拔则沿用环氧、共晶的分立器件贴装。

可插拔沿用环氧与共晶贴装。环氧贴片、共晶贴片构成贴片工艺的基础，与金丝键合、气密封装共同组成光子封装的工艺序列。

NPO的贴装分两层展开。光引擎内部为倒装组装，其制约因素是倒装组装周围材料的热膨胀系数失配；对外互连方面，Lightmatter的L20光引擎以2000引脚BGA实现PCB集成，LightSpeed Photonics的可焊接光互连则以9mm×9mm QFN实现板级集成，GIGALIGHT另以压接插座结构保留可更换性。

1.1.3 光源布局：由模块内置走向内外并行

激光器的去向是两条路线的分岔点：可插拔把激光器封在模块内；NPO侧的光源分内置与外置两种形态——华为Hi-ONE是唯一内置光源的NPO产品，纬创的NPO交换机则同时采用嵌入式激光模块与ELSFP外置模块；光源技术方面还有VCSEL路线。

可插拔的激光器在模块内，与探测器共同组成封装的收发核心。

NPO侧的光源分内置与外置两种形态。华为Hi-ONE为唯一内置光源的NPO产品；纬创的NPO交换机光学采用嵌入式激光模块与ELSFP模块（外置激光源小型可插拔模块）两种形态。

1.2 键合方式：由引线键合转向板级互连

两条路线互连方式：可插拔在模块内用金丝球焊完成芯片互连；NPO则不必把光引擎做进主封装，而是以可焊接互连与插座压接完成电气连接。

可插拔靠引线键合连接芯片。模块内计算芯片到探测器与激光器的互连采用金丝球焊实现，这一引线键合工艺与气密封装共同构成光子封装的基础工艺。

NPO靠板级互连接入主板。NPO光引擎与主板之间的电气互连在板级完成，形式包括封装焊装与插座压接：LightSpeed以可焊接QFN实现板级集成，GIGALIGHT则以插座式压接结构保留可更换性，Lightmatter以2000引脚BGA集成于PCB；在这一架构下，NPO居于可插拔与共封装之间的中间位置，缩短电通路，而不必让光引擎成为主封装的永久组成部分。

1.3 耦合形态：由模块内光耦合转向板级连接

耦合对象与位置随封装形态一起变：可插拔在模块内耦合分立光学（透镜-光纤）；NPO的耦合落在光引擎光纤连接与板级光连接器上。

可插拔在模块内耦合分立光学。模块内探测器与激光器经透镜连接光纤，透镜-光纤耦合属于典型的分立光学耦合；对准-贴装平台面向所有光学元件、光纤与芯片的装配任务。

NPO的耦合对象与位置都发生改变。该架构把更多工程负担转移到封装、光纤连接、散热、装配公差与可维护性上；板级互连集成是系统架构师支持下一代计算设计的主要痛点；连接方案从前面板延伸到中板，VSFF超小型连接服务于NPO交换机的高密度微型互连需求。

同时，NPO侧的光耦合多出两道题——焊接兼容与保偏：前者要求光互连本身可焊接；后者要求外置光源走保偏光纤并控制偏振消光比。

焊接兼容是可插拔与NPO的第一个分岔：可插拔模块以插拔方式接入系统，NPO的光互连则可直接焊接到板上。LightSpeed推出的可焊接VCSEL光互连体积紧凑、低功耗、可放置在ASIC附近，其旗舰产品以9×9mm QFN实现最简单的板级集成；与之相对，当前基于LPO的市场方案仍依赖可插拔模块，远离主板芯片影响信号完整性。

保偏是外置光源带来的新要求：外置光源输出须保持偏振、采用保偏光纤，所有连接器都会增加插入损耗与偏振损耗并降低偏振消光比；偏振消光比可在TPL2测试点用测试级MT跳线测量。

1.4 测试体系：由模块级测试拓展至系统级

可插拔光模块主要围绕完整光模块开展光电性能测试。光模块完成封装后，需要对其电气和光学性能进行验证，测试内容围绕发射、接收以及高速信号传输性能展开，以确认模块满足相应的行业接口和性能规范。

NPO测试进一步覆盖光引擎从器件到系统的多个测试层级。测试可覆盖晶圆级、芯片级和光引擎级，并支持多通道并行测试；在光引擎完成集成后，还需要进行系统级测试，包括硬件静态测试、PRBS误码测试、FEC测试及端到端互通测试，同时兼顾光耦合精度和测试吞吐量。

二、NPO 外置光源VS内置光源

2.1 外置光源制作流程

外置光源的制作流程可分为三个环节——激光器阵列配置、供光模块封装、光纤耦合入引擎。

1）激光器阵列配置：完成连续波激光的阵列化配置，按传输接口与光引擎需求组织波长、输出功率、线宽与冗余光源，以可配置的激光器阵列向多个通道稳定供光。

2）供光模块封装：依次完成激光阵列键合、透镜与隔离器阵列对准、光纤阵列固定以及散热结构装配，将光源、自由空间光学器件、光纤接口和温控结构集成为可独立部署的供光模块；通过预装配实现多通道一次性对准。

3）光纤耦合入引擎：供光模块经光纤链路与耦合结构接入硅光引擎，在芯片侧完成模式转换、波长分配与偏振管理。

2.2 内置光源制作流程

内置光源的制作流程可概括为三个环节——激光芯片倒装集成、晶圆级工艺与测试、光引擎封装上板；另有VCSEL近芯片安装的集成路线。

1）激光芯片倒装集成：通过倒装方式把激光芯片安装到光引擎的硅光基板上，各激光输出经耦合结构输入集成在基板上的阵列波导光栅（AWG）完成合波，缩短光路并提高集成度。

2）晶圆级工艺与测试：在晶圆基板上排布探针焊盘，用于晶圆级老化与测试；业界已开始使用硅通孔（TSV）工艺与硅中介层取代引线键合，支持晶圆级组装。

3）光引擎封装上板：将光引擎封装为独立chiplet，通过插座或夹持结构安装到交换机基板，直通孔安装导体销或导线，与模块处理器/控制器形成电气连接。

4）VCSEL集成路线：VCSEL光互连可焊接、可近芯片安装，封装重点是使激光阵列兼容表面贴装与回流焊——可在中介层焊盘上制作金属焊盘、柱或柱状凸点，匹配PCB焊盘的尺寸与间距。

行业评级：光模块设备兼具技术升级与产能扩张双重驱动，行业景气度有望持续提升。维持光模块设备行业“推荐”评级。

相关标的：联讯仪器、电科思仪、日联科技、科瑞技术、华盛昌、罗博特科、凯格精机、博众精工、奥特维、快克智能、智立方等。

风险提示：

1）技术成熟度不及预期风险：光模块制造设备涉及高精度耦合、贴装及测试等前沿技术，目前仍处于工程验证阶段。设备在长期运行稳定性、批量生产良率及故障率等方面缺乏大规模产线数据支撑，技术路线尚未收敛，长期可靠性存在不确定性。

2）产业化落地不确定性风险：设备高度定制化，需与下游光模块厂商的工艺配方、产品型号及扩产节奏深度绑定。当前行业以样机验证和小批量试用为主，尚未形成标准化商业交付模式，订单放量节奏受制于客户认证与产能投资，商业化路径存在不确定性。

3）早期大额投入周期长及项目执行不及预期风险：研发投入大、周期长，涉及光学、机械、软件等多学科交叉。项目推进中易受技术迭代、客户工艺变更或供应链中断等影响，可能导致设备方案调整、交付延期甚至终止，影响投资回收节奏。

4）政策环境变动风险：高端精密设备受出口管制、技术禁运等政策影响较大，关键零部件（如高精度运动平台、光学镜头）可能面临供应不确定风险。同时，国内智能制造扶持政策及国产化率要求亦有调整可能，政策变化将影响技术路线选择与市场准入节奏。

5）知识产权纠纷风险：光模块设备涉及精密光学、自动耦合、封装测试及软件控制等多领域核心技术，相关企业在研发过程中可能涉及专利布局、技术授权及核心人才流动等知识产权问题。随着行业技术迭代加速，企业间围绕关键工艺、设备结构及核心算法的专利竞争可能加剧，若发生知识产权诉讼或技术限制，可能影响产品交付、客户认证及市场拓展。