邁向 800G/1.6T 矽光子與 CPO 時代，光模組封裝面臨光軸偏移、熱應力碎晶、溢膠污染與散熱不良等嚴苛挑戰，封裝膠材已成為左右良率的關鍵勝負。

針對上述痛點，Kelly針對光通訊材料方案提供了全方位的關鍵支援：從超低收縮率的透鏡耦合膠、精準折射率匹配的光纖波導膠，到吸收熱應力的矽光晶片超軟填充膠、點膠零垂流的結構密封膠與高效率導熱材料，全面協助客戶產線提升組裝精度，確保高速光模組在長期運作下的訊號穩定性與可靠度。

五大常見組裝痛點與解法

在 AI 算力與資料中心爆發的時代，光模塊速度從 400G、800G 一路飆到 1.6T，內部更導入了「矽光子（Silicon Photonics）」與「CPO 共同封裝」新架構。

但光模塊速度越快、體積越小，產線工程師與採購最頭痛的往往不是晶片本身，而是「膠水用錯」導致的一連串災難：光軸偏掉、晶片壓碎、膠水亂流污染鏡頭、甚至機器一熱就訊號中斷。


 

以下用最直白的方式，帶你一次看懂高速光模塊組裝的 五大核心痛點 與 材料選型關鍵：

痛點一：透鏡黏好後「光軸跑掉」，訊號直接衰減

• 現場狀況：透鏡（Lens）與光纖好不容易用機台校準對齊，點膠一固化，光軸立刻微幅偏移，光訊號大打折扣。
• 原因：膠水在固化時體積縮水太多（收縮率高），或是機台一發熱，膠水熱脹冷縮太嚴重（CTE 偏高、Tg 不夠高），把鏡頭拉歪了。

• 選膠關鍵：

  • 超低收縮率（收縮率 <0.8%，甚至低至 0.43%），照光固化時尺寸幾乎不變。

     

  • 高耐熱（高 Tg）＋ 低熱膨脹（低 CTE），就算模組工作溫度破百，膠水依然硬挺不變形。

     

  • UV 預先秒定型 ＋ 加熱深層固化，大幅縮短製程等待時間。

     

痛點二：光纖陣列（FA）與波導「反光嚴重、光過不去」

• 現場狀況：光纖接在矽光晶片或 V 型槽（V-Groove）上，接縫處光訊號損耗嚴重，或是細小溝槽裡老是卡氣泡。

   

• 原因：膠水的折射率（RI）跟玻璃光纖不合，光打過去像照鏡子一樣被反射回來；膠水流動性太差（太稠），無法鑽進細微的縫隙裡。

   

• 選膠關鍵：

  • 精準折射率匹配（通常落在 1.47∼1.53 之間），讓光穿過去就像穿過透明空氣一樣順暢。
  • 超低黏度（像水一樣好流動），利用毛細現象秒速填滿微型通道且不卡氣泡。

痛點三：冷熱一循環，脆脆的矽光晶片「被拉裂或脫膠」

• 現場狀況：模組在做可靠度冷熱循環測試（-40°C 到高溫）時，晶片突然碎掉，或是光纖界面直接被扯開。

   

• 原因：矽晶片、玻璃和電路板的熱脹冷縮幅度差很大，中間如果用太硬的膠水，熱脹冷縮產生的巨大拉力會硬生生把脆弱的矽晶片「扯破」。

   

• 選膠關鍵：

  • 超軟、超低模量（如有機矽 / 凝膠體系），手感像果凍一樣柔軟（Shore 00 < 10）。

     

  • 極低玻璃轉化溫度（Tg<−95∘C），在零下幾十度的極端低溫下依然保有彈性，專門用來當晶片的「避震防撞氣墊」。

     

痛點四：點膠時「膠水到處亂流」，污染鏡頭直接報廢

• 現場狀況：在組裝 TOSA/ROSA 外殼或金屬件時，膠水順著金屬壁「爬膠」流進光路區，把發光雷射或透鏡給糊住了。

   

• 原因：膠水抗垂流能力差，點上去後不會自己「站好」。

   

• 選膠關鍵：

  • 高觸變性、垂直零流動（No-Flow）：針頭擠出時滑順好點，但一點到零件上垂直立起來流動量為 0 mm，完全不塌陷、不亂跑。

     

  • 對塑膠（PEI/Ultem）與各種金屬（Kovar/不鏽鋼）都有極強抓地力，密封防水兼具結構固定。

     

痛點五：晶片過熱降速，金線震動拉斷

• 現場狀況：光模組裡的 DSP 運算晶片發熱量極大，熱散不出去導致模組降頻；打線（Wire Bonding）的細小金線受到震動或熱脹冷縮容易拉斷。

   

• 選膠關鍵：

  • 散熱導熱膠（TIM）：導熱係數達 2.0∼3.2 W/m⋅K，能快速把晶片廢熱傳導到外殼散熱片。
  • 金線保護膠（Wire Protection）：極度柔軟的緩衝軟膠，溫柔包覆細如髮絲的金線，防止機械震動把金線震斷。
     

快速選型速查表

 

選對封裝膠材，不僅能讓 800G / CPO 高速光模組的光損降到最低，更是大幅拉高產線良率、通過嚴格可靠度測試的致勝關鍵。

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