2026 توسط صنعت به عنوان "سال افزایش حجم" برای ماژول های نوری 1.6T تعریف شده است. LightCounting پیشبینی میکند که اندازه بازار ترکیبی برای ماژولهای نوری 800G و 1.6T در سال 2026 میتواند به 14.6 میلیارد دلار برسد که تقریباً 64 درصد از کل بازار ماژولهای نوری را تشکیل میدهد.
در عصر 1.6T، اتلاف گرما دیگر یک فکر بعدی نیست - نیترید آلومینیوم (AlN) در مرکز توجه قرار گرفته است!
جذب AlN گام به گام با افزایش نرخ داده ماژول نوری هدایت شده است.
دردوران 400Gمصرف برق عموماً بین 8 تا 12 وات متغیر بود. سرامیک های آلومینا یا بسترهای رزین BT برای رفع نیازهای معمول اتلاف گرما کافی بودند. اگرچه AlN عملکرد برتری را ارائه می داد، اما هزینه بالای آن به این معنی بود که مزایای مدیریت حرارتی آن نمی توانست در آن زمان به ارزش تجاری تبدیل شود.
درمرحله 800Gمصرف برق معمولاً به 15 تا 20 وات افزایش یافته است، با برخی از ماژولهای فوتونیک-طولانی و پرقدرت-به 30 وات نزدیک میشود. برای رفع چالشهای حرارتی-بهکارگیری چگالی بالا، ارائهدهندگان ابری برجسته مانند Google و Meta AlN را با حجم بالا معرفی کردهاند و راهحلهای فوتونیک سیلیکونی، که باعث افزایش قابل توجهی در نفوذ آن در بخش ممتاز میشود.
ورود بهدوران 1.6T، اتلاف گرما به یک گلوگاه اصلی تبدیل شده است. انتظار می رود مصرف برق ماژول به بیش از 25 تا 30 وات افزایش یابد، با چگالی شار حرارتی به طور تصاعدی افزایش می یابد. در این زمینه، محلولهای مبتنی بر آلومینا{4}} کاملاً خارج از تصویر هستند. با توجه به فرآیندهای{5}تولید انبوه بالغ موجود، AlN - با رسانایی حرارتی بسیار بالا - تبدیل به راه حل اصلی صنعت{6}}برای برآوردن نیازهای حرارتی 1.6T شده است و در حال حاضر هیچ جایگزین مقرون به صرفه ای وجود ندارد.
زیرلایه های سرامیکی AlN - تقاضای فزاینده!
AlN (استاندارد برای 1.6T / 3.2T / CPO):هدایت حرارتی 170-230 W/mK، ضریب انبساط حرارتی که به خوبی با تراشههای InP و سیلیکونی مطابقت دارد، عایق الکتریکی، هرمتیک و با ویژگیهای-فرکانس پایین{3}} بالا - به طور کامل به دو نقطه درد اصلی دستگاههای نوری با سرعت-سرعت بالا و{5} انتشار حرارت زیاد پاسخ میدهد: تداخل سیگنال فرکانس بالا-.
در عصر 400G، هزینه زیرلایه سرامیکی تنها 3 تا 5 درصد از هزینه کل ماژول را تشکیل می داد.
در عصر 1.6T، ارزش هر مجموعه زیرلایه AlN از 17 دلار به 22 دلار افزایش مییابد که سهم هزینه به 8 تا 12 درصد میرسد - که از تراشههای نوری InP (5 تا 8 درصد) بیشتر است.
وزن مواد سرامیکی در هر ماژول بیش از 25 برابر مواد خام تراشه های نوری است، بنابراین پتانسیل رشد بازار بسیار بیشتر از بخش تجهیزات ماژول نوری است. انتظار میرود که این بازار تنها در دو سال از سال 2025 تا 2027 بیش از 10 برابر شود.
سقف رشد بلندمدت- توسط CPO برداشته شد:این فناوری بسته بندی دستگاه های نوری گسسته سنتی را کنار می گذارد و از بسترهای سرامیکی یکپارچه استفاده می کند که چندین موتور نوری را در یک واحد قرار می دهد. استفاده از بستر سرامیکی در هر دستگاه 3 تا 5 برابر افزایش می یابد. در عصر 3.2T، راهحلهای CPO قرار است به مسیر اصلی تبدیل شوند و رشد انفجاری پایدار در تقاضای بلندمدت زیرلایه AlN ایجاد کنند.
اما با بازیکنان مسلط که عرضه را کنترل میکنند - چه چیزی در انتظار AlN است؟
عرضه خارج از کشور به دلیل محدودیتهای نادر صادرات زمین با مشکل مواجه است.غول ژاپنی توکویاما و سایر بازیگران حدود 70 درصد از بازار جهانی پودر{1}بالا را در اختیار دارند، اما مواد کمکی تف جوشی حیاتی - عناصر خاکی - کمیاب - اکنون در معرض قطع عرضه هستند. موجودیهای موجود رو به اتمام است، و آنها را مجبور میکند تا سهمیههای خود را به چین کاهش دهند و سفارشهای جدید را متوقف کنند، که منجر به عرضه محدود مواد- درجه یک میشود.
این اختلال در عرضه، تولیدکنندگان پیشرو داخلی ماژولهای نوری را وادار میکند تا تنوع زنجیره تامین-را تسریع کنند و فرصتی واقعی برای پودرها و بسترهای AlN داخلی ایجاد کند. در حال حاضر، پودرهای تولید داخل می توانند الزامات ماژول های نوری 1.6T (با محتوای اکسیژن 0.75٪) را برآورده کنند و قیمت ها در حدود 800,000 تا 1,000,000 RMB در هر تن است و مؤسسات انتظار افزایش کوتاه مدت بیشتر را دارند. با این حال، برای برنامه های 3.2T، نیاز به محتوای اکسیژن کمتر از 0.75٪ است که محصولات داخلی هنوز نمی توانند به آن دست یابند - بنابراین برنامه های کاربردی{13}بالا هنوز به واردات متکی هستند.