光模块设备行业深度：国产替代、市场前景、产业链及相关公司深度梳理

当前，AI训练与推理集群规模持续扩大，光模块速率由400G全面迈向800G并加速向1.6T升级，出货结构向高端规格快速倾斜。高速率产品对贴片精度、耦合稳定性、测试带宽与一致性要求显著提升，推动设备向高精度、高自动化、高一致性方向升级。同时，架构由传统可插拔向CPO演进，新增先进封装与一体化测试需求，带动单位产线设备投资额抬升。需求扩张叠加技术升级，设备端迎来量增+价升的双重驱动。

据弗若斯特沙利文数据，全球光模块封测设备市场规模从2020年5.9亿元增至2024年51.8亿元，年复合增长率达71.8%，其中800G光模块设备市场规模从2022年0.1亿元激增到2024年30.2亿元，成为增长最快的细分领域。预计25年市场规模为60.5亿元，到2029年光模块设备总体市场规模将达到101.6亿元。

沿着以上产业趋势，我们对光模块设备行业进行系统梳理分析。首先，我们将从光模块设备行业概况、生产工艺流程及核心设备、行业趋势下的设备演进几个方面，对行业现状进行基础梳理；其次，将聚焦光模块设备行业产业链情况、国产替代及相关公司发展；继而，梳理行业市场前景和后续发展趋势，希望对大家了解光模块设备行业有所启发。

一、光模块设备行业概况

1、光模块为光通信核心器件，向高速率快速迭代

光通信相对电通信具有高速率、低损耗、抗干扰的优势，光模块是光通信中的光电信号转换设备。光通信可以实现800GB/s以上的传输速率远高于电缆通信的40GB/s，并且可以实现百米至百公里的超远距离传输以0.14-0.19dB/km的低衰减，这些优势正推动光通信从传统的长距离应用进入数据中心中由铜互连主导的领域。光模块是一种将电信号与光信号互转的器件，其主要作用是在发送端将电信号转换成光信号，通过光纤传送后，再在接收端将光信号转换成电信号。通过光模块，可以实现各类型设备间的无缝连接和协作。

光模块通常主要由光发射组件、光接收组件、光接口、底座、电路板和电接口金手指等组成，通过上述核心组件实现光电信号转换。具体而言，光接口是连接光纤的接口，用于发送接收光信号；光发射组件含激光器芯片，用于处理电信号，并驱动激光器根据电信号调制出光信号；光接收组件含光探测器芯片，将所接收到光信号，通过光探测器芯片转化成电信号；金手指是光模块与服务器之间的电信号通道；电路板是各模块协同通信工作的载体。

光模块核心需求为高带宽、高可靠性、低功耗、低时延，逐步向1.6T、3.2T升级。训练ChatGPT等大模型需超大规模计算集群，传统光模块带宽难以满足海量数据传输需求，并且光模块速率提升有望降低交换机端口、光纤用量，光模块目前主流为400G/800G逐步向1.6T、3.2T升级。

2、贴片、耦合、封装、测试环节均需要专用光模块设备

光模块的制备是将光芯片、电芯片等核心组件通过贴装、键合、耦合、封装、测试老化等工艺形成功能性模块的过程，有源耦合是核心难点，贴片、测试是高壁垒环节，核心设备包括耦合机，高精度贴片机，采样示波器，误码分析仪，时钟恢复单元等。

光模块设备中耦合设备价值量占比最高，达40%，测试设备包括仪表测试与可靠性与老化测试设备分别占比15%、12%，贴片设备占比20%，封装设备占比12%，键合设备占比1%。

3、扩产叠加自动化提效，设备有望受益

需求提升，光模块厂商加速扩产，主要光模块厂商资本开支复合增速超20%。2025年，全球主要光模块厂商中际旭创、新易盛、光迅科技、Lumentum、Coherent资本开支分别达到28/13/8/17/32亿人民币，2020-2025年复合增长率分别为24%/35%/28%/22%/26%。2024年后多数光模块厂商进行产线扩建，并选择东南亚国家如泰国、马来西亚、越南等建设生产基地。

人员扩充+自动化升级助推光模块厂商提效。从生产端数据看，中际旭创、新易盛生产人员数量明显增长，2025年中际旭创/新易盛生产人员数量分别同比增长44%/71%，反映AI光模块需求高景气下头部厂商持续扩产；同时，光模块厂商人均创收持续提升，2025年中际旭创/新易盛/光迅科技生产人员人均创收分别达到473/336/435万元，2020-2025人均创收五年复合增长率分别为21%/18%/16%，行业增长或并非单纯依靠人员扩张，而是伴随高端产品占比提升、自动化率提高及产线效率优化。对于光模块设备而言，新增产能建设与存量产线自动化升级有望共同驱动设备需求释放。

部分产线设备投入占比70%以上，高速率升级或提升设备投资强度。据上市光模块厂商已披露扩产项目看，产线设备是项目资本开支的重要组成部分，设备相关投入占总投资比例普遍较高，部分项目超过70%。其中，中际旭创铜陵项目设备投入4.8亿元，占总投资比例约82%；德科立高速率光模块产品线扩产及升级项目设备投入4.5亿元，占比约73%。从单位产能设备投资看，中际旭创苏州、铜陵项目产线每支年产能对应设备投入分别为446/437元，光迅科技、德科立项目每支年产能对应设备投入分别为367/412元，高速率光模块产线具有较高设备投资强度。考虑到800G、1.6T产品在制造环节要求更高，后续高速率产品放量有望进一步提升核心设备环节的需求弹性。

二、光模块生产工艺流程及设备

1、贴片

贴片（共晶/固晶）（Die attach or Die bonding）：贴片工艺主要是指在光模块封测过程中，将光电器件如激光器驱动芯片、激光器芯片、探测器芯片等各类光电芯片精确地固定在载体上（如PCB、陶瓷基板等）。根据工艺不同，贴片工艺可分为共晶和固晶两种方式。

传统的贴片工艺是人工涂胶或使用点胶机通过空气挤压出的胶水将芯片固定在PCB板上，目前贴片环节已经实现自动化，但光芯片的贴片要求比电芯片的贴片要求精度更高，传统贴片无法达到精准控制胶量大小、上胶速度和位置等严格要求，因此高精度贴片机就显得尤为重要，而且随着400G、800G等高速光模块的快速发展，高精度贴片机的需求也愈加旺盛。

根据工艺不同，贴片工艺可分为共晶、固晶两种方式。

竞争格局：根据弗若斯特沙利文数据，2024年苏州猎奇智能光模块贴片设备市场份额为21%（按设备数量口径统计），排名全球第一，已成为行业龙头企业。其次为日本4T、ASMPT、MRSI。国内厂商凯格精机、科瑞技术、FiconTec（罗博特科）、镭神技术、微见智能等也有相关布局。未来随着国产化替代的推进，海外厂商市场份额将有望逐年降低。

2、引线键合

引线键合（Wire-Bonding）：是指芯片贴装完成后，用金属引线将芯片的压焊位连接在印制电路板的焊盘上，形成可靠的电气键合，俗称打线。

引线键合按照键合能量可分为热压键合、超声键合、以及二者结合的热超声键合；

按照键合线的材料分为金丝、铝丝、铜丝。

光通信行业一般采用金丝热超声键合，因为光电芯片的表面普遍会镀金，金的高频性能好，而热超声键合的温度较低、速度快，可靠性更好。

在引线键合的过程中，根据劈刀和焊点形状可分为球焊、楔焊。球焊使用毛细管劈刀，可形成球状焊点，与焊盘接触面积大，可靠性好，速度快，使用场景最广；楔焊使用楔形劈刀，可形成方形焊点，与焊盘接触面积小，可靠性较差，速度较慢，一般只用于高频信号焊盘之间的引线键合。

3、光学耦合

光学耦合：光子与电子不同，电子可以沿着金属导体稳定传输，光子在空间中会发生散射、折射、反射等作用，因此光信号要通过光纤来进行传输。光模块实现光电和电光转换，因此一端是电口，连接网线/交换机，另一端是光口，连接光纤。光纤导光的物理基础是入射光在光纤内部发生全反射，光学耦合的目的就是将光高效、高质地耦合进入光纤。

激光器芯片产生的光源需要通过微透镜对光束进行准直、聚焦后才能最大限度的进入到光纤中，目的是将光高效高质的从一端耦合进入到另一端，耦合的流程一般为：对准、透镜耦合、胶水固定、验证耦合效率。耦合是光模块封装工时最长、最易产生不良品的步骤，它直接影响光模块的性能。

根据光纤的不同，可以把光模块分为单模、多模，这两种光模块内部的光学耦合差别较大。

多模光纤（MMF）的纤芯直径通常为50/125μm或62.5/125μm，普遍采用面发射激光器VCSEL，经反射镜耦合进入多模光纤中，光路简单、容差大、工艺相对简单。

单模光纤（SMF）单模光纤纤芯直径比多模光纤小，通常为9μm，耦合较为复杂，需要透镜进行聚焦耦合。透镜耦合大概分为上料、预耦合、点胶、胶水固化、下料5个步骤。

竞争格局：根据猎奇智能招股书、弗若斯特沙利文报告，2024年镭神技术在光模块耦合设备中市场份额占27%，排名全球第一，猎奇智能以18%的市场份额排名第二，FiconTEC（罗博特科）排名第三。（以上市场份额按设备数量口径统计）其他厂商包括兴启自动化、武汉达姆科技、耀野等。

4、自动化组装

自动化组装：自动化组装环节包括点胶、AOI检测、封装、焊接等等。过去光模块以多批次、小批量生产为特点，随着AI需求爆发，自动化组装设备也随之需求增加。国内凯格、科瑞技术、智立方等有相关布局。

封装：完成光路耦合后，光模块已形成雏形，下一步的外壳封装将使之完整。封装通常分为气密性封装、非气密性封装。

气密性封装的目的是为了防止外部的水汽和其他有害气体进入密封光器件内部，影响光芯片和相关零组件的性能。为了实现封装的可靠密封，封装外壳上电通路所使用的电介质一般为非有机材料，如玻璃/陶瓷。气密性封装的方式主要有To-can、BOX（盒式）、蝶形封装，主要应用在工作环境复杂，对可靠性要求高的电信市场或者DCI市场（数据中心长距离传输）。

非气密性封装主要是COB（板上芯片封装）封装技术，多用于数据中心光模块。

焊接：光模块中焊接工艺包括激光焊接、热压焊接、烙铁焊接、热风焊接、回流焊接、波峰焊接、电子压焊等。气密密封焊接需要在填充惰性气体环境中进行，通常采用的惰性气体是纯氮气/氩气。

单模类的光模块一般使用激光调整焊接（laserwelding）将Receptacle和Box或TOcan焊接起来，这种焊接工艺自动化程度较高，除了上下料需要人工操作外其他步骤基本可以由激光调整焊设备完成。激光焊接是近几年的新技术，目前的行业接受度不高，最大的特点是焊接时不接触焊盘，对高密度pin软板焊接有优势，但也有难保证激光照射均匀性，效率低，成本高等缺点。

多模类光模块集成度高，大量使用FPC软板，焊接需使FPC软板和PCBA板形成电气互联。目前行业内主要用热压焊（hotbar）来完成软板焊接，有相应的热压焊设备，效率和良率都较高。

5、老化、测试

老化、测试：老化测试是光模块生产的核心工序之一，贯穿光模块生产的全过程，涉及芯片LIV与光谱测试、COC&OE老化测试、模块老化测试等。老化过程主要通过模拟产品在实际使用过程中可能遇到的各种环境条件和工作状态，如高温、低温等，加速产品的老化过程，从而在较短时间内评估产品的可靠性。测试过程主要对目标对象的性能指标进行测试，并根据测试结果对产品进行分类。老化与测试这两种工序也可以结合在一起对产品指标进行评估。

光模块内部的激光器由于结构和制程工艺复杂，需要进行老化，其他光电器件除APD外，不需要进行老化。在目前大部分光模块厂家的生产工序中，一般有两道针对激光器的burnin筛选测试。

第一道是激光器的管芯级，是在激光器完成必要的生产步骤，如外延生长、刻蚀、外观检查后，装载到专用的老化夹具上进行，有比较成熟的商业化设备，国外厂家有ILX Lightwave、Chroma，国内厂家有苏州联讯（Stelight）、上海菲莱（Feedlight）。根据不同测试方案，可以区分为在线测试老化、分立测试老化。在线测试老化可以持续记录BI过程中的激光器数据，但是测试成本高，一般用于设计阶段的少量样品验证测试。分立测试老化是在老化开始和结束时分别记录激光器数据，测试成本低，一般用于批量化生产。

第二道是光模块级，是在激光器组装到光模块内后，通过测试夹具进行的，目前尚没有商业化设备，多数光模块厂商使用自研设备进行测试。在测试方案上，在线测试和分立测试都有，一般根据模块的DDM进行激光器参数记录，因此从成本上并无太大差异。

从生产和成本管控角度上看，第一道管芯级激光器burnin筛选测试应力大，目的是尽可能地筛选出早期失效产品，第二道模块级burnin测试更多地只是对第一道测试的补充。光模块传输速率已经历从40G到800G的迭代，1.6T光模块的商业化进程也不断推进，光通信测试仪器向着高速率、大带宽的方向发展，以适应高速测试需求。

竞争格局：海外厂商主要包括是德科技Keysight(KEYS.N)、美国泰克科技Tektronix、日本安立Anritsu(6754.T)、EXFO（EXFO.O,已退市）、HighFinesse，国内厂商包括联讯仪器、普赛斯、华盛昌（拟收购伽蓝特）、普源精电等。

三、行业趋势下的设备演进

1、光模块向光电共封（CPO）、更高速率演进

（1）光模块速率从400G向800G、1.6T演进