长城机械 汪湛帆光模块散热专家访谈

【长城机械 汪湛帆】光模块散热专家访谈

想解决的问题：
1️⃣光模块的功耗拆分？EML和硅光会有差别么？
A：800G，DSP 占比45%-50%，剩下基本都是光芯片。
1.6T， EML， 40%是光芯片，40%是电芯片，剩下20%是电子元器件。
硅光，DSP 占了主导，50%以上，光芯片，没有TEC控温这部分，占比40%。

2️⃣光模块的散热结构是什么样？光模块内部的散热结构，光芯片和电芯片散热结构是一样的么？陶瓷基板是在芯片底部？TIM材料和VC板在芯片上面？液冷板的情况？
A：
光芯片：底下有一层淡化铝的陶瓷基板，Tim1材料涂抹，然后下去就是TEC，夹层结构，上部分是氮化铝，中间是控温部分，下面还是氮化铝陶瓷基板，再往下就是TIm2材料，然后是后续新型的技术例如VC均热板（1.6T还用不到），然后后面接入外壳，再然后是液冷板。

3️⃣光模块从800G往1.6T甚至3.2T迭代，它的散热方案的变化（基板、TIM材料、VC、液冷板）？有几种技术路线和方案？
A：800G到1.6T，Tim1材料，最重要的核心部分，升级2个点，一个是抗挥发性，其次是物理导热性能。目前国内玩家的抗挥发性不是很理想，所以腺癌国际上大牌厂家作为Tim材料供应商。3.2T在Tim材料上变化不大，如果添加金属导热介质，流动性会变大，所以后续不会进一步提升。

氮化铝陶瓷基板，氮化铝要分中低端和高端产品，差异性体现在：1、散热导热系数，中低端导热系数170w左右，高端导热系数在200w以上；2、一致性差异，如果批次一致性做不好，那么产品结构的散热方案设计的时候，氮化铝用量上差异性比较大。因此对氮化铝要求很高。
氮化铝梯队，日系是第一梯队，国内第二梯队就2-3家

VC均热板最快会在27年的NPO上面使用。

4️⃣陶瓷基板和金刚石散热片是竞争关系么？都是在基板的位置上么？各自的优劣势？对应的ASP？光模块厂商可以接受散热的成本占比是多少？
A：金刚石散热，是和氮化铝基板的平替作用。氮化铝，它的导热系数，最多做到270，金刚石新的材料，上限可以到2300，差了10倍。第二大优势，金刚石的热膨胀系数是最接近芯片的，只差了3倍，陶瓷基板差了十几倍，这会减少芯片的热震动（热胀冷缩），金刚石和芯片做了封装以后，热膨胀间隙就很难出现，这样子更难产生微裂纹。

金刚石不用和氮化铝一样大，就集中在基板的热斑那部分，就是在氮化铝基板里面挖一个地方，内嵌入金刚石。EML方案用8个，硅光方案，单通道200G，1个光源拖2个通道，就需要4个光源。

光模块厂商最多接受金刚石和氮化铝基板一样的成本，ASP 300-500RMB。

5️⃣光模块往NPO、CPO演变，散热方案会有什么变化？
A：NPO没有DSP了，这部分功耗降低下来了，但是对于光源和电路发热，功耗提升。NPO的空间要求更高。NPO的散热结构变化：就是在3.2T散热机构上设计的，引入了集成式微通道液冷结构和VC均热板，外壳就是微通道冷板。并且NPO一定要有TEC，因为光芯片功率更大了。本质上最大的变化就是2个点，集成式微通道液冷和VC板。