5G系列之光模块高增长点

来源:金融界
责任编辑:李平
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截止2019年,中国的辉煌成就:1、社会主义改造新中国成立后,我们党领导人民进行了社会主义改造,确立了社会主义基本制度,成功实现了中国历史上最深刻最伟大的社会变革。这一切,为当代中国的发展进步奠定了根本政治前提和制度基础。2、坚持改革开放以党的十一届三中全会为标志,我们党总结历史经验,以巨大的政治勇气和理论勇气开启了改革开放的新时期,成功开辟、坚持和发展了中国特色社会主义道路。636f707962616964757a686964616f313334336161373、经受住考验和挑战经受住苏联解体、东欧剧变、1998年亚洲金融风暴和严重洪涝灾害、2003年“非典”疫病灾害、2008年四川汶川特大地震等一系列严峻考验和挑战。通过持续努力和奋斗,中国以世界上少有的速度发展起来,实现了从站起来到富起来的伟大历史性飞跃。4、中国特色社会主义道路中国特色社会主义进入新时代,中华民族开启了从富起来到强起来的伟大历史进军。到本世纪中叶,当我国全面建成富强民主文明和谐美丽的社会主义现代化强国之时,中华民族将以更加昂扬的姿态巍然屹立于世界民族之林。5、成功举办北京奥运会2008年北京奥运会主办城市是北京,上海、天津、沈阳、秦皇岛、青岛为协办城市。香港承办马术项目。2008年北京奥运会共有参赛国家及地区204个,参赛运动员11438人,设302项(28种)运动,共有60000多名运动员、教练员和官员参加。参考资料来源:百度百科-2008年北京奥运会参考资料来源:人民网-70年辉煌成就与坚定道路自信www.haoxyx.com防采集请勿采集本网。

来源:每日财报

光收发一体模块,英文名称optical transceiver,简称光模块,是光纤通信中重要的器件,包括以下种类: 1.10Gbs光模块(XFP,SFP+)—应用于连续光通信(城域网、以太网、光纤通路)的紧密10Gb/s光

作者:刘雨辰

所以说,没有光模块搭建的5G就没有虚拟现实的大量普及应用。如果虚拟现实应用想在全世界普及,那就得在全世界搭建5G网络,所以最先受益的还是光模块。再说量子通信:远程量子保密通信系统,包括由量子信道

相比于4G时代,5G无线光模块将在整个光模块市场中占据更重要的地位,上升周期已经开始

然而,TD-SCDMA是由中国提出并拥有物理层的主要专利的技术,这种制式综合应用了时分、码分和空分三种多址技术以及智能天线、联合检测和上行同步等一系列新技术,在频谱效率和频谱灵活性方面具有天然优势。

科技兴国已经成为国家战略,未来中国经济的引擎必然是科学技术的进步,之前我们用系列文章的形式剖析了半导体产业链。随后的一段时间《每日财报》也会用系列文章的形式解析5G产业链,如果说半导体追求国产替代,那么5G要力争引领世界。

相反。比如note2,原来是LG的屏。新版已经换了三星的屏了。实际上是越来越好的。

知名光通信市场调研机构Dell'Oro Group近期的报告指出,中国的光模块供应商市场在全球的市场占比将超过50%,有望主导2020年全球市场。同时,2020年将首次出现5家中国厂商同时进入全球前十,分别是中际旭创、海信宽带、光迅科技、华工正源和新易盛。随着5G基础设施与数据中心的加快建设对光模块产业的需求增长,国内光模块产业将完成从低速向高速产业升级的过程。

01

光模块的组成和发展

光模块是光通信的核心器件,在光纤通信中,光模块主要完成光电转换和电光转换,通俗的来说,就是把发送过来的电信号转换成光信号,再通过光纤再把光信号转换成电信号进行传输。

光模块可以分为接收端和发射端,其中发射端把电信号转换为光信号,由TOSA(光发射次模块)和对应的驱动电路构成,核心为激光器;接收端把光信号转换为电信号,由ROSA(光接收次模块)和放大电路构成,核心为光电探测器。光模块产业链主要为光芯片-光器件-光模块-光设备,其中光模块环节位于产业链偏后端,主要起到设计、集成、封装、测试的作用。

光模块的上游是光芯片与光器件,下游是通信设备商,最终产品应用到数据中心与电信市场。据《每日财报》了解,国内企业中以华为、中兴通讯和烽火通信为代表的光网络设备商的份额占据全球市场的半壁江山,其中华为是当之无愧的龙头。通过对光模块的成本进行拆解,光器件共占成本的近80%,而在光器件中,TOSA和 ROSA 共占63%,即占总成本的50%。

从全球范围内来看,国内企业主要在无源器件、低速光芯片等中低端细分市场有竞争优势,但高端光芯片仍主要掌握在美、日厂商中,其中主要包括美国的Finisar、Lumentum、Neophotonics 和日本的Sumitomo、Fujitsu。从发展趋势来看,全球光模块厂商集中度进一步提升,国内厂商的光模块份额逐步加大,中低端产品基本全部完成国产替代,高端产品正在加快建设。

从现实情况出发,10G以下速率的光模块,国内厂家已经完成了从芯片到模块的全产业链国产替代;10G/25G/40G/100G光模块方面,光迅科技、中际旭创、海信宽带、华工正源等国内厂家已经实现全系列产品的覆盖,模块设计能力和封装工艺成熟。

400G光模块方面,中际旭创率先完成量产,领先世界,打开北美市场,最新的消息显示,新易盛的400G产品也已投放市场。

华为2019年下半年光模块的招标中以前传25G光模块为主,招标价格相比上一轮招标下降幅度在20%左右。其中,华工科技、海信宽带、光迅科技、中际旭创占据前传25G光模块主要份额。50G PAM4 LR中传光模块核心供应商包括华为海思、中际旭创、索尔思、光迅科技、海信宽带等,国内厂商的份额相比4G时取得较大突破,但50G PAM4 ER模块的供应商仍以日美厂商为主。

如果用十年建设一个与目前4G同等覆盖程度的5G网络, 那么2019-2028年,中国移动需要建设190万座基站。而对于联通和电信来说,采用3.5GHz频段,两者共需建设235万座5G基站。进一步来看,对于中国移动160MHz的频谱带宽而言,如果采用光纤直连,一个宏基站对应12支光模块,如果采用 Open-WDM,对应24支光模块。对于中国联通和电信,由于两家共享200MHz的频谱,所需光模块数量较 100MHz 翻倍,一个宏站对应 12 支光模块,因此共建共享不会减少光模块数量,在未来的一段时间内,光模块大概率将维持较高的景气度。

02

未来的变化和高增长点

5G 网络主要由三个主要部分组成,分别为无线网、承载网、核心网。三大运营商今年提高了5G建设的资本开支,5G网络建设将从2020年开始进入高速发展期,其中无线网和承载网都将迎来技术的代际升级,光模块随之也迎来换代需求。

根据《每日财报》获取的信息,无线网基站中的前传光模块将从10G升级到25G光模块,在承载网的回传需求中,城域网将从10G/40G升级到100G,骨干网将从100G升级到400G。除此之外,2019年建设的5G网络主要依托4G网络进行非独立组网,因此中传的光模块需求未正式打开,2020 年进入5G独立组网建设,CU和DU的分离将打开中传光模块的市场,这一点需要重点关注。

5G时代,25G光模块将成为主流的前传光模块。目前25G光模块有主要两种光芯片组成方式:25G 光芯片和10G光芯片超频。相较于10G光芯片超频,25G 光芯片具有可靠性好和稳定性高的特点,但其量产工艺要求高,供货渠道主要是海外。而10G 光芯片具有相对成熟的供应链,且部分国内厂商如光迅科技、华工科技等具有批量生产10G光芯片的能力,可以有效降低光模块成本。

超频方案与25G光芯片方案的主要区别在发送端,在发射组件中采用10G激光发射芯片并搭载25G 的LD Driver来达到超频效果。2019年由于业界对前传光模块需求量急速提升的准备不足,导致上游25G芯片出现产能不足,叠加10G芯片的成本优势,所以超频方案得到了广泛应用。但随着海外光芯片厂如Lumentum 将产能向25G光芯片倾斜,国内的光迅科技等企业在25G DBF芯片量产的突破, 25G光芯片有望在2020年实现产能提升和成本下降,10G超频方案的成本优势或将逐渐降低,毕竟25G芯片的性能更佳,这也是一个非常重要的变化。

随着 5G 网络建设的落地,数据中心流量进入爆发性增长的阶段,对数据中心互联的带宽提出了新的需求,作为数据中心内部数据传输通道的骨干,交换机的容量和速率决定了数据中心可对外提供的能力,而数据中心交换机是400G数通光模块规模最大的应用场景。目前Facebook的新一代数据中心架构用4×100G 实现400G带宽,提升了100G光模块需求,同时为后续400G光模块奠定规模基础。

以运营商数据中心目前所用的 100G端口交换机为例,光模块价值量占比已超过数据中心交换机整体的一半。目前各主流交换机制造商已纷纷推出多款面向400G的数据中心交换机产品,这些交换机产品可提供数十到数百个400G端口,当数据中心批量部署相关的400G交换机时,将有望为400G光模块带来较大的市场空间,这是未来的看点。

相比于4G时代,5G无线光模块将在整个光模块市场中占据更重要的地位, 5G无线通信所具备的高带宽、低时延、大连接的特点对光模块的功能和性能提出了更高的要求。光模块的上行周期已经开启,从产业链的全局来看,国内企业的薄弱环节仍然是上游的芯片领域,这也是未来本土企业的着重发力点。请注意:本文为编辑制作专题提供的资讯,页面显示的时间仅为生成静态页面时间而非具体内容事件发生的时间,由此给您带来的不便敬请谅解!

液晶显示器的结构一般地,TFT-LCD由上基板组件、下基板组件、液晶、驱动电路单元、背光灯模组和其他附件组成,其中:下基板组件主要包括下玻璃基板和TFT阵列,而上基板组件由上玻璃基板、偏振板及覆于上玻璃基板的膜结构,液晶填充于上、下基板形成的空隙内。图1.1显示了彩色TFT-LCD的典型结构,图1.2图进一步显示了背光灯模组与驱动电路单元的结构。在下玻璃基板的内侧面上,布满了一系列与显示器像素点对应的导电玻璃微板、TFT半导体开关器件以及连接半导体开关器件的纵横线,它们均由光刻、刻蚀等微电子制造工艺形成,其中每一像素的TFT半导体器件的剖面结构如图1.3所示。在上玻璃基板的内侧面上,敷有一层透明的导电玻璃板,一般为氧化铟锡(Indium Tin Oxide,简称ITO)材料制成,它作为公共电极与下基板上的众多导电微板形成一系列电场。如图1.4所示。若LCD为彩色,则在公共导电板与玻璃基板之间布满了三基色(红、绿、蓝)滤光单元和黑点,其中黑点的作用是阻止光线从像素点之间的缝隙泄露,它由不透光材料制成,由于呈矩阵状分布,故称黑点矩阵(Black matrix)。2 液晶显示器的制造工艺流程彩色TFT-LCD制造工艺流程主要包含4个子流程:TFT加工工艺(TFT process)、彩色滤光器加工工艺(Color filter process)、单元装配工艺(Cell process)和模块装配工艺(Module process)[1][2]。各工艺子流程之间的关系如图2.1所示。图2.1 彩色TFT-LCD加工工艺流程2.1TFT加工工艺(TFT process)TFT加工工艺的作用是在下玻璃基板上形成TFT和电极阵列。针对图1.3所示TFT和电极层状结构,通常采用五掩膜工艺,即利用5块掩膜,通过5道相同的图形转移工艺,完成如图1.3TFT层状结构的加工[2],各道图形转移工艺的加工结果如图2.2所示。(a)第1道图形转移工艺(b)第2道图形转移工艺(c)第3道图形转移工艺(d)第4道图形转移工艺(e)第5道图形转移工艺图2.2 各道图形转移工艺的加工结果图形转移积工艺由淀积、光刻、刻蚀、清洗、检测等工序构成,其具体流程如下[1]:开始?玻璃基板检验?薄膜淀积?清洗?覆光刻胶?曝光?显影?刻蚀?去除光刻胶?检验?结束其中刻蚀方法有干刻蚀法和湿刻蚀法两种。上述各种工序的加工原理与集成电路制造工艺中使用的相应工序的加工方法原理类似,但是,由于液晶显示器中的玻璃基板面积较大,TFT加工工艺中采用的加工方法的工艺参数和设备参数有其特殊性。2.2滤光板加工工艺(a)玻璃基板(b)阻光器加工(c)滤光器加工(d)滤光器加工(e)滤光器加工(f)ITO淀积图2.3滤光器组件的形成过程滤光板加工工艺的作用是在基板上加工出如图1.4所示的薄膜结构,其流程如下:开始?阻光器加工?滤光器加工?保护清洗?检测?ITO淀积?检测?结束上述主要工序或工艺的加工效果示意如图2.3所示。在滤光基片上设置的一系列由不透光材料制成的并以矩阵形状分布的黑点,它们通过相应的图形转移工艺(也称为阻光器加工工艺)加工出,并安排于滤光器加工工艺的开始阶段,所述图形转移工艺依次包含如下工序:溅射淀积、清洗、光刻胶涂覆、曝光、显影、湿法刻蚀和去除光刻胶,各工序基本原理分别如图2.4(a)-(g)所示。(a)溅射淀积(b)清洗(c)光刻胶涂覆(d)曝光(e)显影(f)湿法刻蚀(g)去除光刻胶图2.4阻光器图形转移工艺阻光器加工完毕后,进入滤光器加工阶段,三种滤光器(红、绿、蓝)分别通过3道图形转移工艺完成加工,由于三种滤光器直接由不同颜色的光刻胶制成,该图形转移工艺与前述图形转移工艺有所不同,它不包含刻蚀和除光刻胶的工序。其具体流程为:彩色光刻胶涂覆?曝光?显影?检验,各工序的原理示意如图2.5所示。阻光器加工结束后,经过清洗和检测工序后,进入ITO淀积工艺,最后在滤光器层上敷上一层导电玻璃氧化铟锡(Indium Tin Oxide,简称ITO),形成滤光板的公共电极。(a)彩色光刻胶涂覆(b)曝光(c)显影(d)检验图2.5彩色滤光器图形转移工艺3 液晶显示器的典型制造工艺液晶显示器的制造工艺与集成电路的制造工艺基本相似,不同的是液晶显示器中的TFT层状结构制作于玻璃基板上,而不是硅片上,此外,TFT加工工艺所要求的温度范围是300~500oC,而集成电路制作工艺要求的温度范围是1000 oC。3.1淀积工艺应用于液晶显示器制造工艺的淀积(Deposition)方法主要有两种:一种是离子增强型化学气相淀积法,另一种是溅射淀积法。离子增强型化学气相淀积的基本原理是:将玻璃基板至于真空腔室中,并且加热至一定的温度,随后通入混合气体,同时RF电压施加于腔室电极上,混合气体转变为离子状态,于是在基体上形成一种金属或化合物的固态薄膜或镀层。溅射淀积法的基板原理是:在真空室中,利用荷能粒子轰击靶,使其原子获得足够的能量而溅出进入气相,然后在工件表面淀积出与靶相同材料的薄膜。一般地,为不改变靶材的化学性质,荷能粒子为氦离子和氩离子。溅射淀积法有直流溅射法、射频溅射法等多种。3.2光刻工艺光刻工艺(Photolithography process)是将掩膜上的图形转移至玻璃基板上的过程。由于LCD板上的刻线品质取决于光刻工艺,因此它是LCD加工过程中最重要的工艺之一。光刻工艺对环境中的粉尘颗粒很敏感,因此它必须置于高度洁净的室内完成。3.3刻蚀工艺刻蚀工艺分为湿法刻蚀工艺和干法刻蚀工艺,湿法刻蚀工艺用液体化学试剂以化学方式去除基板表面的材料,其优点是用时短、成本低、操作简单。干法刻蚀工艺是用等离子体进行薄膜线条腐蚀的一种工艺,按照反应机理可分为等离子刻蚀、反应离子刻蚀、磁增强反应离子刻蚀和高密度等离子刻蚀等类型,按结构形式又可分为筒型、平行平板型。干法刻蚀工艺的优点是横向腐蚀小,控制精度高,大面积刻蚀均匀性好,利用ICP技术还可以刻蚀垂直度和光洁度都非常好的镜面,因此,干法腐蚀在制作微米及深亚微米,纳米级的几何图形加工方面,有很明显的优势。4 液晶显示器制造工艺的发展趋势4.1TFT-LCD的发展趋势由于玻璃底板的大小对生产线所能加工的LCD最大尺寸,以及加工的难度起决定作用,所以LCD业界根据生产线所能加工的玻璃底板的最大尺寸来划分生产线属于哪一代,例如5代线最高阶段的底板尺寸是1200X1300mm,最多能切割6片27英寸宽屏LCD-TV用基板;6代线底板尺寸为1500X1800mm,切割32英寸基板可以切割8片,37英寸可以切割6片。7代线的底板尺寸是1800X2100mm,切割42英寸基板可以切割8片,46英寸可以切割6片。图4.1给出了1~7代的玻璃底板尺寸界定情况。目前,全球范围已经进入第6代和第7代产品生产的阶段,预计在未来两年里,第5代及第5代之前的生产能力的增加幅度将逐渐减小,而第6代和第7代的生产能力在近两年将形成加快增长的态势。目前,各大设备厂商也纷纷推出了能够与第6代以上生产线配套的设备,如尼康公司的面向第6代、第7代和第8代生产线应用的步进投影式平板显示器光刻机FX-63S,FX-71S和FX-81S内容来自www.haoxyx.com请勿采集。

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