50G光芯片产业化建设项目可行性研究报告
思瀚产业研究院 源杰科技    2023-12-12

1、行业技术水平及特点

（1）光芯片特性实现要求设计与制造的紧密结合

光芯片使用 III-V 族半导体材料，要求芯片设计与晶圆制造环节相互反馈与验证，以实现产品的高性能指标、高可靠性。光芯片特性的实现与提升依靠独特的设计结构，并根据晶圆制造过程反馈的测试情况，改良芯片设计结构并优化制造工艺，对生产工艺、人员培训、生产流程制订与执行等环节的要求极高。

而光芯片制造涉及的流程长，相关技术、经验与管理制度需要长时间积累，对光芯片商用化制造能力提出严苛的要求，提高了制造准入门槛，因此长期且持续的工艺制造投入所积累的生产与管理经验，是行业中非常必要的条件。

公司致力于晶圆生产工艺基础环节的开发，涵盖芯片设计、晶圆外延至芯片测试的全流程，搭建独有的晶圆工艺生产平台，建立包含工艺技术资源池积累、生产与品质管理制度、生产流程规范与执行、培训考核制度等完善的体系制度，形成光芯片制造生产的行业优势。

（2）光芯片行业 IDM 模式，有助于生产流程的自主可控

光芯片生产工序较多，依序为 MOCVD 外延生长、光栅工艺、光波导制作、金属化工艺、端面镀膜、自动化芯片测试、芯片高频测试、可靠性测试验证等。IDM 模式更有利于各环节的自主可控，一方面，IDM 模式能及时响应各类市场需求，灵活调整产品设计、生产环节的工艺参数及产线的生产计划，无需因规格需求的变更重新采购适配的大型自动化设备。

另一方面，IDM 模式能高效排查问题原因，精准指向产品设计、生产工序或测试环节等问题点。此外，IDM 模式能有效保护产品设计结构与工艺制程的知识产权。公司具备光芯片的结构设计开发能力、全流程的自主生产制造与芯片测试技术，形成完整的 IDM 模式。通过 IDM 模式，公司能够掌握从设计转化到生产制造的纵向生产链各环节，从而有效控制生产良率、周期交付、产品迭代与风险管控等方面。

（3）光芯片设计与制作需同时兼顾光性能与电性能的专业知识

光芯片设计与制作追求电与光转换效能的提升，涵盖的专业领域较广。激光器芯片方面，需先在半导体材料中，有效地控制电流通道，将电载子引入有源发光区进行电光转换，同时要求电光转换高效完成，最后需考量激光器芯片中光的传输路径与行为表现，顺利激射光子而避免噪声干扰。

相关专业领域涵盖半导体材料、半导体制作、二极管、激光谐振、光波导等电光领域，涵盖面广且深，需汇集相关专业领域的人才。公司核心团队具备多年的设计开发经验，注重相关领域人才的交叉培训、领域融合，具备行业中相对的专业技术优势。

（4）光芯片产品可靠性验证项目多样且耗时长久

光芯片的终端应用客户主要为运营商及互联网厂商，在产品性能满足的前提下，更关注产品的可靠性及长期使用的稳定性。光芯片的应用场景可能涉及户外高温、高湿、低温等恶劣的应用场景，对其可靠性验证的项目指标多样且耗时长久，如高温大电流长时间（5,000 小时）老化测试、高低温温循验证、高温高湿环境验证等，用于确保严苛环境产品长时间操作不失效。

光芯片设计定型后需进行高温老化验证，周期通常超过二至三个季度。市场需求急迫时，光芯片供应商需提前导入可靠性验证方案，以确保供需及时。凭借 IDM 模式，原型样品在导入可靠性验证后，如出现失效情况，公司能对设计、制造或测试等各环节进行高效地排查，精准定位改善点并快速展开第二型、第三型样品光芯片的迭代开发，有效提高可靠性验证项目的实施效率。

2、项目概况

随着数据交互流量的迅速攀升及 5G 网络的普及，通信行业对芯片传输速率的要求不断提高，高速率 50G 光芯片迎来广阔发展空间。目前，50G 光芯片主要由国外厂商供应，国产化程度很低。本项目计划总投资 12,935.63 万元，将在公司自有土地上建立 50G 光芯片产线，抢占市场先机，打造国内 50G 光芯片品牌，推动高性能光芯片的国产替代。

2、项目实施的必要性

（1）抓住市场机遇、实现科研成果产业化

光模块的小型化、低成本及高速率是产品迭代的主要方向。随着 400G 光模块商用化、800G 光模块进入设计验证测试阶段，数据中心市场光芯片需求迭代进程不断加速，高速率光芯片的应用场景亦不断延拓。根据 Omdia 对数据中心和电信市场激光器芯片的预测，高速率光芯片市场的增长速度将远高于中低速率光芯片。目前，国内 50G 及以上高速率光芯片亟待发展，相关领域的提前布局势在必行。

（2）推动高端光芯片国产化替代进程

目前，国内企业主要集中于 2.5G 光芯片产品的生产和制造，10G和 25G中高速率光芯片逐渐实现量产，而 50G 及以上高端光芯片生产仍主要集中在美日企业中，国内需求极度依赖进口。近年来国际形势的变化在一定程度上制约了我国通信产业的建设及通信行业厂商的发展。随着光通信行业的发展，光芯片领域的战略地位将进一步凸显。本项目生产的 50G 光芯片将有助于打破高端光芯片的国际进口依赖，推动实现国产化替代，促进我国通信建设和产业发展。

（3）丰富产品结构，巩固行业领先地位

高速率、大带宽的光通信市场应用的快速迭代，进一步扩大了高速光芯片的市场需求。受贸易摩擦影响，抢占高速光芯片市场已成为国内光芯片企业的竞争焦点，行业内的领先企业积极探索并布局高速光芯片产品，力争突破技术瓶颈，尽早实现商业化应用。“50G 光芯片产业化建设项目”的落地，将有助于公司拓展下游市场，丰富产品种类，优化产品结构，进一步巩固行业领先地位。

3、项目实施的可行性

（1）国家政策的大力支持，为项目实施提供制度保障

针对芯片行业所面临的“卡脖子”难题，国家出台了一系列支持政策。2020 年 8 月，国务院印发《新时期促进集成电路产业和软件产业高质量发展若干政策的通知》，在财税、投融资、研究开发、进出口等方面进行规定，致力于优化产业发展环境，深化产业国际合作，提升产业创新能力和发展质量。

“十四五”规划把科技自立自强作为国家发展的战略支撑，芯片行业发展在其中亦被重点提及； 2021 年 3 月，工信部印发《“ 双 千兆”网络协同发展行动计划（2021-2023 年）》，提出要进行产业链强链补链行动，着力提升核心芯片、网络设备、模块、器件等的研发制造水平。在芯片逐步实现自给的过程中，高端芯片的发展具有重要意义，将受益国家政策乘势而起。

（2）核心技术与 IDM模式，为项目实施提供技术保障

在多年行业深耕中，公司通过创新研发实现了“2.5G-10G-25G”及更高速率光芯片的突破，获得了客户的高度认可，积累了包括两大技术平台、八大核心技术等在内的丰富经验，能够为项目的顺利实施提供充分的技术保障。

此外，公司建立的 IDM 模式能够助力缩短产品研发周期，实现光芯片生产的自主可控，迅速应对动态市场需求，并能够有效控制生产良率、周期交付、产品迭代与风险管控等，为项目实施提供有力支持。

4、项目投资概况

本项目总投资预算为 12,935.63 万元，包含建筑工程费 3,762.25 万元，设备购置费 6,763.00 万元，安装工程费 541.04 万元，其他建设费用 300.98 万元，基本预备费 568.36 万元，铺底流动资金 1,000.00万元。

5、项目实施进度安排

本项目建设期为 2 年。根据规划，该项目主要包括方案设计、建筑工程、设备采购安装、工程验收和试生产及投产运营等五个阶段。