Šviesolaidiniai moduliai gaminami visame pasaulyje

 

Šendženo realybė Niekas nerengia pristatymų parodoje

 

Skriskite į Shenzhen Bao'an, sėskite taksi į Longhua arba Dalang ir per keturiasdešimt minučių pravažiuosite daugiau optinių siųstuvų-imtuvų gamyklų, nei yra visoje Europoje kartu paėmus. Tankis absurdiškas. Vienos tiekimo kelionės metu suskaičiavau septyniolika atskirų SFP gamintojų dviejų -kilometrų spinduliu nuo savo viešbučio. Septyniolika. Kai kurie užima ištisus pramoninius parkus. Kiti dalijasi vienu neapibūdinamo pastato aukštu, kuriame atlieka liejimo operacijas ir įmone, gaminančią LED kalėdines lemputes.

Čia vyksta garsumas. 60–70 procentų pasaulio prijungiamų optinių siųstuvų-imtuvų siunčiami iš Guangdongo provincijos. Tikslus skaičius priklauso nuo to, kaip skaičiuojate-pabaigtus modulius, palyginti su mazgais, palyginti su vienų komponentų rinkiniais,-tačiau mastas nėra ginčytinas.

Gamyklų diapazonas yra nuo tikros{0}}pasaulinės klasės operacijų su 10K klasės švariosiomis patalpomis ir automatizuotomis štampavimo mašinomis iki parduotuvių, kuriose stebėjau, kaip darbuotojai pincetu po stereomikroskopu ranka{2}}deda lazerinius diodus. Abu tipai siunčiami gaminiai, kurie išlaiko tuos pačius atitikties testus. Skirtumas išryškėja po aštuoniolikos mėnesių lauko gedimų dažniuose, tačiau iki to laiko modulis yra kažkieno kito problema.

 

Kodėl Japonija vis dar svarbiau, nei kas nors pripažįsta

 

Štai ką tiekimo grandinės žemėlapiai neįtraukia: svarbiausi sudėtiniai puslaidininkių komponentai-faktiniai fotonus-skleidžiantys ir fotonus{2}}aptinkantys bitai-vis dar daugiausia teka iš Japonijos.

Sumitomo Electric. Mitsubishi Electric. „Lumentum“ operacijos Japonijoje. „Coherent“ palikimas II-VI fab Toyamoje. Šiose patalpose gaminami DFB lazeriniai lustai, EML siųstuvai ir didelės spartos fotodiodai, kurių Kinijos surinkėjai dar negali pakartoti lygiaverčiu našumo lygiu. 1310 nm neaušinami EML, veikiantys jūsų hiperskalerio 400G-DR4 moduliuose? Daugiausia japoniškas silicis. Didelės{12}}galios siurblio lazeriai jūsų EDFA? japonų. Lavinos fotodiodai jūsų OTDR? japonų.

Medžiagų mokslo spraga yra tikra. Norint auginti indžio fosfido epitaksinius sluoksnius, kurių vienodumas reikalingas didelio našumo-DFB grotelėms, reikia dešimtmečius institucinių žinių, kurios nėra perduodamos per įgytą IP arba samdomus inžinierius. MOCVD reaktorių receptai yra patentuoti iki dujų srauto ir temperatūros profilių. Nebylios žinios gyvena procesų inžinierių galvose, kurie jau dvidešimt metų naudoja tuos pačius įrankius.

Kartą praleidau tris dienas Japonijos lazerių gamykloje. Stebėjo, kaip technikas atmetė visą plokštelę, nes fotoliuminescencijos spektras parodė 2 nm bangos ilgio poslinkį nuo taikinio. Du nanometrai. Tikriausiai vaflė būtų davusi funkcinius įrenginius. Bet „funkcinis“ nebuvo specifikacija-„specifikacijos ribose esant -40 laipsnių per 20 metų“, o tas 2 nm poslinkis rodė, kad augimo procese kažkas pasikeitė.

Tos kultūros per penkerius metus nesukursi.

 

Žaidimas „Component Shell“.

 

Sekite faktines dalis naudodami „pagaminta Kinijoje“ optinį siųstuvą-imtuvą ir rasite geografijos pamoką.

Lazeriniai diodai: Japonija, didėjanti Kinijos vietinių tiekėjų, pvz., „Accelink“ konkurencija dėl mažesnės{0}}greičių dalių. 25G PAM4 ir daugiau našumo atotrūkis išlieka didelis.

Tvarkyklės ir TIA integriniai grandynai: Taivanas dominuoja dėl TSMC fotonikos{0}}greta vykstančių procesų ir pasakų dizaino namų Hsinču. „Semtech“, „Macom“ ir „Broadcom“ įrašinėja juos. Kinija dešimtmetį bandė kurti vietines alternatyvas, tačiau nesėkmingai{3}}vien EDA įrankiai sukuria priklausomybės grandines.

Optiniai izoliatoriai ir cirkuliaciniai siurbliai: dabar daugiausia kinų. „Casix“, „Agiltron“ Kinijos operacijos ir keliolika mažesnių žaidėjų Fudžou iš esmės pakeitė šiuos komponentus. Datacom kokybė yra gera.

Skaidulų matricos blokai ir antgaliai: Japonijos tikslioje gamyboje vis dar naudojami griežti -tolerancijos MT antgaliai. Kinijos tiekėjai tvarko garsumą naudodami standartines LC/SC jungtis.

Keramikos paketai ir antriniai įtaisai: pasidalykite tarp Japonijos specialistų, tokių kaip Kyocera, ir Kinijos tūrinių gamintojų. Didelės galios{1}}siųstuvų šilumos valdymo reikalavimai vis dar yra palankesni Japonijos šaltiniams.

PCB ir lanksčios grandinės: Taivanas ir žemyninė Kinija, su tam tikromis Japonijos tiekėjų aukšto{0}}dažnio plokštėmis.

 

Tarifų peštynės

 

2018 m. tarifai pakeitė pramonės gamybos geografiją tokiais būdais, kurie vis dar veikia.

Iki 301 skyriaus skaičiavimas buvo paprastas: gaminti Kinijoje už savikainą, išsiųsti į pasaulį. Hiperskaleriai ir įmonės pirko per platinimą arba tiesiogiai, mokėjo Kinijos kainą ir daug negalvojo apie kilmės šalį.

Tada nusileido 25% tarifai. Staiga kiekvienam pirkimo vadybininkui reikėjo suprasti skirtumą tarp HTS kodų, esminių transformavimo taisyklių ir tai, kas CBP požiūriu yra „gamyba“ ir „surinkimas“.

Pirminė reakcija buvo chaosas. Žinau įmonių, kurios tiesiogine prasme skraidino{1}}iš dalies surinktus modulius į Meksiką galutiniam komplektavimui, klijavo ant jų etiketes „Surinkta Meksikoje“ ir tikėjosi, kad tarifai bus pašalinti. Kai kurie išsisuko. Kai kurie to nepadarė. Vykdymas buvo-ir tebėra-nenuoseklus.

Įmantresni žaidėjai sukūrė faktinę gamybą vietose, kuriose taikomi tarifai{0}}. Vietnamas pritraukė daug investicijų. Malaizija šiek tiek išaugo. Tailande buvo atlikta keletas operacijų. Innolight atidarė objektą Tichuanoje. FS sukūrė Meksikos pajėgumus.

Bet štai apie ką niekas nekalba: komponentų tiekimo grandinės nepajudėjo. Lazeriniai diodai vis dar yra iš Japonijos. Vairuotojo IC vis dar yra iš Taivano. Pasyvioji optika vis dar yra iš Kinijos. Galutinis surinkimas Vietname nepanaikina Kinijos poveikio-tik padidina logistikos šuolius ir galvos skausmą dėl atitikties.

Hiperskaloriai išmoko su tuo gyventi. Jie turi pirkimo komandas, kurios nieko nedaro, o tik valdo tarifus. Smulkesni pirkėjai buvo suspausti.

 

Kas iš tikrųjų vyksta švariame kambaryje

 

Daugumoje optinių siųstuvų-imtuvų turinio perskaitysite faktinį gamybos procesą. Blizgiuose gamyklos kelionių vaizdo įrašuose rodomi robotai ir blizganti įranga. Realybė yra sudėtingesnė.

Sujungimas: lazerinis arba VCSEL lustas pritvirtinamas prie pagrindo naudojant eutektinį lydmetalą-paprastai aukso-alavą 280 laipsnių kampu -arba laidžią epoksidą. Svarbus išdėstymo tikslumas. Jei naudojate kraštinius-spinduliuojančius lazerius, jums reikia kelių mikronų ribos, kad pataikytumėte į pluošto šerdį. VCSEL, kalbančio su daugiamodiu šviesolaidžiu, tolerancijos yra mažesnės, tačiau į masyvą įdedate kelis emiterius.

Stebėjau, kaip patyrę operatoriai pirmą kartą{0}}sudarė daugiau nei 95 % štampavimo. Taip pat mačiau, kaip mažiau patyrę operatoriai naikina brangias lazerines juostas perkaitindami jas perpylimo metu. Skirtumas yra prisilietimas, modelio atpažinimas, žinojimas, kada litavimo jungtis atrodo tinkamai, palyginti su tuo, kada kažkas nutiko.

Vielos sujungimas: Auksiniai arba aliuminio laidai sujungia štampą prie grandinės pėdsakų. RF-kritinėms jungtims-didelės spartos-signalo keliai nuo tvarkyklės iki moduliatoriaus-naudojate juostelių sujungimą, kad sumažintumėte induktyvumą. Vielos jungtys atrodo nereikšmingos, tačiau jos yra pagrindinis išeigos ribotuvas. Vienas užterštas sujungimo padas, viena netinkamai įdėta kilpa, kuri trumpai susijungia su kitu pėdsaku, o modulio galutinis bandymas nepavyko.

Šviesolaidžio tvirtinimas: norint, kad šviesa iš lazerio į pluoštą patektų, reikalingas išlygiavimo tikslumas, kuris ribojasi su absurdu. Aktyvios išlygiavimo sistemos nukreipia pluoštą į tokią padėtį, kad būtų maksimaliai padidinta sujungta galia, tada UV-kietėjanti epoksidinė medžiaga viską užšaldo. Kietėjimo metu epoksidinė medžiaga šiek tiek susitraukia. Geri proceso inžinieriai kompensuoja. Blogi procesų inžinieriai stebisi, kodėl sumažėjo jų derlius.

Hermetiškas sandarinimas: didelio{0}}patikimumo moduliai uždaromi sausu azotu metalinėje skardinėje su langu. Antspaudas telekomunikacijų aplinkoje turi išsilaikyti 20 metų. Siūlių suvirinimas arba atsparus suvirinimas atlieka savo darbą. Lazerinis suvirinimas yra greitesnis, tačiau sukelia šiluminį įtampą.

Kiekvienas iš šių veiksmų gali būti automatizuotas, pusiau{0}}automatizuotas arba atliekamas rankiniu būdu. Atitinkamai padidėja įrangos kaina. Visiškai automatizuota 400G gamybos linija susideda iš aštuonių skaitmenų. Rankinė linija gali būti nustatyta už mažiau nei 500 000 USD. Abu gamina darbo modulius. Skirtumas pasireiškia nuoseklumu, pralaidumu ir ilgalaikiu patikimumu.

 

 

Bandymas yra vieta, kur nupjaunami kampai

 

Tinkamai patikrintas optinis siųstuvas-imtuvas praeina per pirštinę:

Parametrinis bandymas kambario temperatūroje: optinė galia, išnykimo koeficientas, imtuvo jautrumas, akių diagramos kaukės atitiktis. Tai yra stalo statymai. Visi tai daro.

Temperatūros ciklas: atlikite tuos pačius bandymus esant -40 laipsnių , +85 laipsniui ir keliuose taškuose tarp jų. Čia sugenda ribiniai vienetai. Lazerio slenkstinė srovė kinta priklausomai nuo temperatūros. Šiluminio plėtimosi įtempiai miršta jungtis. Imtuvo jautrumas mažėja, kai fotodiodo tamsioji srovė didėja.

Įdegimas-: paleiskite modulius aukštesnėje temperatūroje, nuolat judant 24, 48 arba 168 valandas, atsižvelgiant į kliento poreikius. Kūdikių mirtingumo nesėkmės įvyksta per pirmuosius kelis šimtus valandų. Pagauti juos prieš išsiuntimą yra pigiau nei gaudyti duomenų centre.

Štai problema: bandymai kainuoja pinigus ir užtrunka. Temperatūros kameros nėra nemokamos. Įdegimas-sunaudoja grindų plotą. Kiekviena modulio testavimo valanda yra valanda, kai jis nesiunčiamas.

Slėgis sumažinti bandymo laiką yra pastovus. Modulis, kuriam reikia įjungti 168-valandas-, bet kuris gauna 24 valandas, tikriausiai veiks gerai. Tikriausiai. Gedimų pasiskirstymas keičiasi-užuot sugedęs jūsų gamykloje, o po trijų mėnesių labai sugedę įrenginiai sugenda kliento stove.

Mačiau, kad tiekėjų, teigiančių lygiavertį kokybės lygį, bandymų aprėptis tam tikru mastu skiriasi. Kliento specifikacijoje nurodoma, kad „būtina įrašyti{1}}“. Jame nenurodyta, kiek laiko, kokia temperatūra ar kokia eismo tvarka.

Paklauskite savo tiekėjo, kaip iš tikrųjų atrodo jų bandymų aprėptis. Dauguma neatsakys nuoširdžiai. Tie, kurie bus, dažniausiai yra tie, iš kurių norite pirkti.

 

Suderinamų modulių rinka

 

Pagrindiniai komutatorių pardavėjai-Cisco, Arista, Juniper-už savo firminius optinius modulius ima dideles priemokas. „Cisco“{3}}prekės ženklo 100G-LR4 kaina gali būti 3500 USD. „Suderinamas“ atitikmuo iš Shenzhen surinkėjo kainuoja 300–600 USD.

Moduliai naudoja identiškus arba beveik{0}}identiškus komponentus. Lazeriniai diodai tiekiami iš tų pačių Japonijos tiekėjų. Tvarkyklės IC yra tos pačios „Semtech“ dalys. Skirtumas yra toks: OĮG modulis atitiko pardavėjo kvalifikacijos programą, o suderinamas modulis – ne.

Kai kurie suderinami moduliai nepriekaištingai veikia daugelį metų. Kai kuriems nepavyksta erzinančių, bet įveikiamų būdų. Kai kuriems nepavyksta nutraukti gamybos tinklo 2 val. nakties ir pirštu-nukreipti tarp jūsų jungiklio pardavėjo TAC ir modulio tiekėjo pardavimo atstovo.

Gedimų režimas, kurį matydavau dažniausiai: šiluminis valdymas naudojant nuolatinį didelį{0}}pralaidumą. Modulis gerai veikia laboratorijoje. Jis puikiai veikia pirmą gamybos mėnesį. Tada ateina vasara, duomenų centras veikia keliais laipsniais šilčiau, modulis 3 laipsniais karštesnis nei projektinė riba, o lazeris sensta anksčiau laiko.

Daugumos to galite išvengti pirkdami iš patikimų trečiųjų šalių{0}}tiekėjų ir atlikę savo kvalifikacijos patikrinimą. Sutaupoma daug tūkstančių modulių. Bet jūs turite iš tikrųjų atlikti bandymą, o ne tik manyti, kad specifikacijų lape yra tiesa.

 

 

Kas kur ką gamina: apytikslis vadovas

 

Ką 800G ir CPO reiškia geografijai

 

Perėjimas prie 800G keičia dalykus. Galios tankis didėja. Šilumos iššūkiai daugėja. DSP sudėtingumas didėja.

Esant 800 G signalo vientisumo ribos yra labai plonos. PAM4 100+ gigabaido juostoje reikalauja DSP diegimo, kurį gali atlikti tik kelios įmonės. Marvell. Broadcom. Credo. Galbūt vienas ar du Kinijos žaidėjai kitoje kartoje.

Pasekmė: 800G sujungia dizaino galimybes į mažiau rankų, net jei surinkimas lieka paskirstytas. Vis tiek galite sukurti 800G modulius Šendžene, bet silicį perkate iš nedidelės tiekėjų oligopolijos.

Bendra{0}}supakuota optika stumia toliau. Kai siųstuvo-imtuvo funkcija integruojama į jungiklio ASIC paketą, gamyba pereina nuo modulių gamyklų prie puslaidininkių gamyklų. TSMC ir Intel tampa kliūtimi, o ne Longhua pramonės parkas.

Tai yra daug metų nuo įprasto diegimo. Bet ateina. Ir tai dar neaiškiais būdais pakeis tai, kas ką gamina.

 

Praktiniai patarimai žmonėms, kurie perka šią prekę

 

Jei per metus diegiate tūkstančius modulių:

Kvalifikuoti kelis tiekėjus. Situacija dėl tarifų gali keistis. Tiekėjai gali pasitraukti iš rinkos. Vieno-šaltinio rizika yra reali ir ilgainiui jus užklups.

Iš tikrųjų patikrinkite gaunamos kokybės kokybę. Pasitikėkite ne tik pardavėjo atitikties sertifikatu. Paleiskite pavyzdį naudodami savo bandymo sąranką. Stebėkite gedimų rodiklius pagal tiekėją, pagal datos kodą, pagal partiją.

Supraskite, iš kur kilę komponentai. Jūsų „JAV-pagamintas“ modulis gali turėti svarbių komponentų iš Kinijos. Jūsų modulis „Kinija-nemokamas“ gali būti ne toks laisvas{4}, kaip teigia pardavimo atstovas. Tiekimo grandinės yra neskaidrios, o paskatos neaiškiai kilti yra reikšmingos.

Jei atliekate mažesnę operaciją:

Pirkite iš žinomų trečiųjų šalių{0}} tiekėjų su tikromis inžinierių komandomis, o ne iš prekybos įmonių, kurios šią savaitę perka pigiausią prekės ženklą. Kainų skirtumas tarp gero ir eskizinio gal 20%. Patikimumo skirtumas yra begalinis, kai šalinate nuorodų sklendes triktis 3 val.

Visiems:

Gamybos geografija svarbiau nei gamybos kokybė. Gerai-valdoma gamykla Šendžene gamina geresnius modulius nei blogai{2}}veikianti gamykla Amerikoje. Spręskite apie tiekėjus pagal jų procesus, bandymų aprėptį, gedimų lauke skaičių-, o ne pagal vėliavėlę rinkodaros medžiagoje.

Technika veikia. Milijardai modulių pristatomi kiekvienais metais ir didžioji dauguma veikia tiksliai taip, kaip nurodyta. Iššūkis yra rasti tiekėjus, kurių "tiksliai taip, kaip nurodyta" yra jūsų tinklas.