1、光模块产业链:全球分工明确,国产替代加速( 六 )


2.2.3应对方式二:整合芯片
芯片是光模块成本占比最高的部分,同时也是毛利率最高的环节 。通过整合芯片, 光模块厂商可以显著降低成本、减少供应链管理成本并保证极端情况下的供应链安全 。对比国外具有垂直整合能力的光模块企业,如 、、AAOI、,国 内光模块企业毛利率显著偏低 。
近年来包括国内企业在内的光模块企业纷纷通过投资收购的方式快速获取芯片能力 。如光迅科技收购法国 Almae、昂纳科技收购法国 3SP、中际旭创设立光电芯片产业基金、 亨通光电参股英国 、思科陆续收购 、、 。另外一种方式 是通过大量采购保证优先供货权,建立和芯片企业的绑定关系,这种方式适用于对一些 技术还不成熟的芯片创业企业的扶持 。
2.2.4应对方式三:新技术路线

1、光模块产业链:全球分工明确,国产替代加速

文章插图
COB在封装层面实现自动化规模制造优势 。传统的 TO-CAN 同轴封装在 40G/100G 多路平行封装上遭遇器件的体积密度瓶颈,近年来以旭创为代表的数通光模块厂商将 COB(Chip on Board)工艺推广到光模块的封装生产线上 。COB(Chip on Board)板 上贴装技术最早应用于消费类电子产品,通过 IC 贴装、金丝键合、阵列光纤耦合、封胶 固化等工序实现大批量自动化生产,有利于充分发挥规模优势,但需要具有优势的良率, 比较适合对温宽要求不高的数据中心市场 。
硅光方案在芯片层面实现混合集成,未来大有可为 。目前传统分立器件方案最大的 问题是在未来多通道时如何解决激光器成本高昂和整体功耗及体积问题 。硅光集成方案 希望将波导、波分复用、调制器、光源、探测器集成在一块硅衬底上,实现光信号处理 和电信号处理的深度融合,是一种芯片层面和封装层面的双重创新技术 。
硅光集成技术将遵循光子集成到光电集成的发展路线,并最终实现芯片内部的光互 联 。光子集成技术从制造工艺上分为单片集成和混合集成,单片集成将无源器件在无源 光器件在硅衬底上阵列化,如光波导、光复用/解复用、光纤耦合等,在无源器件的生产 中已广泛使用 。混合集成将光源 III-V 族半导体键合在硅衬底,采用 DSV-BCB 紫外胶键 合、低温氧分子等离子键合等集成技术 。
硅光集成方案成为未来超 400G 光模块和相干光模块降低成本的有力选择 。首先,硅光方案采用间接调制,解决了传统方案多通道带来的功耗、温飘等性能瓶颈并降低了 激光器成本 。其次,硅光集成方案 BOM 清单器件数量较传统方案减半,减少了生产线 环节,降低了封装和供应链管理成本 。再次,硅光更容易实现标准化大规模生产 。当前, 由于良率和损耗问题,硅光方案优势尚不明显,但在超 400G 短距场景、相干光场景, 硅光可能会成为主流 。
3、应用的三个市场:电信和接入市场迎来5G,数通市场 流量与云驱动
3.1电信网市场:5G 承载网新需求,光模块量价齐升
运营商资本开支迎来上升通道,光模块景气度有望提升 。5G 元年开启,当前政策提 速信号明显,建站预期规模不断提高,运营商资本开支将迎来上升通道 。我们预计,三 大运营商 2019-2022资本开支总规模有望分别增长 9%、12%、14%、12% 。每一代移 动通信网络的建设往往遵循“先铺路再应用”的逻辑,运营商在建网前中期的资本开支 侧重于“大传输”(包括承载网光设备、光纤光缆、PON 设备、无源器件等)的比例会 高一些 。“大传输”内部,未来2年主要驱动将来自 5G 光传送网(OTN)的建设,高速 光端口的增加将带来光模块需求 。
5G承载网结构变化,光模块价量齐升 。5G 引入了大带宽和低时延应用,承载网的 架构、带宽、时延、同步精度等需求发生很大变化,基于OTN的光承载网解决方案将成 为主流 。5G 将原 4G 无线接入网功能模块重新拆分为 AAU、DU、CU,AAU 与 DU 之 间构成前传,DU 与 CU 之间构成中传,CU 与核心网之间构成回传 。各级光传输节点之 间光端口速率提升明显:前传光模块向 25G 以及更高升级,中回传光模块向 50G 及更 高升级,回传和 DCI 需要 100G 及更高,核心层需要200G及更高 。网络转发流量上, 由原来流向确定的南北向流量变化为南北向流量为主,东西向流量为辅 。