在大模型、人工智能算力集群高速迭代的背景下，数据中心网络带宽迎来跨越式升级，光模块作为算力网络光电信号转换的核心载体，已从800G规模化商用加速向1.6T迭代渗透。1.6T光模块凭借单通道224Gbps的超高传输速率、超大带宽容量，成为支撑万亿参数AI模型训练、算力集群高速互联的核心硬件。
而高频高速PCB作为1.6T光模块的核心基座，其结构设计、材料选型、制作工艺直接决定光模块的信号完整性、传输稳定性与量产可靠性，是突破AI算力传输瓶颈的关键核心技术之一。
AI算力集群的核心痛点集中在超大带宽传输、超低信号损耗、高密度集成、高稳定运行四大维度。相较于传统800G及以下光模块，1.6T光模块传输速率翻倍，单设备集成16路高速收发通道，在OSFP、QSFP-DD标准化紧凑尺寸限制下，对PCB提出了颠覆性技术要求。
传统低频PCB及普通高速板已无法适配1.6T高频传输场景：高频信号传输过程中易出现阻抗不连续、信号畸变、插入损耗过高、串扰干扰、玻纤效应失真等问题，直接导致算力数据传输延迟、丢包、同步失效。
因此，1.6T光模块PCB的核心技术诉求聚焦三点：一是极致降低高频介质损耗与导体损耗，适配224Gbps超高速差分信号传输；二是高密度精细化布线，在狭小板体空间内实现多通道并行传输；三是高精度阻抗与尺寸管控，保障全频段信号传输一致性，适配AI算力7×24小时高负荷连续运行。
1.6T光模块PCB摒弃了传统多层普通堆叠结构，采用高阶HDI高密度互连架构+任意层互连设计，结合专属层叠布局、微孔结构与布线优化，形成适配超高速传输的专属结构体系，主流量产架构为12–16层任意层互连结构，部分高端场景采用10层2阶盲埋孔优化架构。
1.6T光模块PCB采用分层功能分区堆叠模式，实现信号、电源、地层的物理隔离，从结构层面抑制串扰、降低损耗。顶层与底层为高速信号层，采用接地共面波导(GCPW)、微带线布局224Gbps高速差分对，专门承载光电转换核心传输信号；中间内层分层布局电源层、接地层与低速控制信号层，实现供电稳定与电磁屏蔽。
相较于传统板卡，其堆叠结构大幅优化介质厚度均匀性，采用超薄介质层设计，精准匹配高频阻抗参数，为≤±5%高精度全频段阻抗控制奠定结构基础，彻底解决高速信号传输中的阻抗跳变问题。
高密度布线是1.6T PCB结构设计的核心难点，行业普遍采用微型精密盲孔+背钻通孔复合结构。摒弃传统大尺寸通孔占用板面空间、传输路径冗余的缺陷，采用45–50μm超小精密盲孔实现层间信号互连，无需贯穿整板，大幅节省布线空间，提升布线密度。
同时针对高速信号通孔残留铜柱引发的信号反射、损耗问题，引入背钻工艺结构，精准去除通孔不参与连接的残段，消除过孔Stub带来的阻抗不连续隐患，有效降低高频信号过孔损耗与反射干扰，保障224Gbps高速信号传输完整性。部分高端量产方案还搭配VIPPO激光微孔结构，实现微孔堆叠互连，进一步提升结构集成度。
适配16路并行高速传输通道，1.6T PCB采用微米级精细布线结构，量产精细化线路规格达20/20μm线宽线距，远超传统高速板工艺标准。高速差分线严格遵循平行等距布线原则，线长偏差精准控制在5mil以内，避免信号传输时延差导致的数据同步失效。
同时严格管控PAD到边公差，将误差控制在2mil以内，保障元器件贴装精度与焊接可靠性，适配光模块高密度芯片、光学器件的集成装配需求，实现狭小空间内多通道无干扰并行传输。
为彻底解决高频传输中的玻纤效应信号畸变问题，1.6T高端光模块PCB摒弃传统玻纤布覆铜板结构，采用RCC涂树脂铜箔无玻纤结构。取消传统板材的玻纤布骨架，直接在超薄HVLP低轮廓铜箔表面涂布特种热固树脂，形成纯铜+树脂的双层极简基材结构，彻底规避玻纤网格导致的高频信号绕行、波形扭曲问题，可降低约15%的额外信号损耗，大幅提升超高频信号传输纯净度。
量产高端型号进一步采用M8/M9超低损耗层压基材，搭配石英玻璃、超疏玻纤布优化结构，适配超高频、低时延的算力传输场景。
1.6T光模块PCB的量产落地，依托mSAP微精细线路工艺为核心，搭配超薄铜箔制程、高精度阻抗管控、高阶HDI压合、精密蚀刻、表面处理等全套高端工艺体系，实现高精度、低损耗、高可靠性量产。
mSAP工艺是1.6T光模块PCB实现微米级精细布线的核心突破技术，也是当前行业主流量产核心工艺。该工艺结合无玻纤RCC基材特性，规避了传统蚀刻工艺细线断裂、线宽偏差大的缺陷，保障精细线路的完整性与均匀性，从制程层面降低线路导体损耗与信号串扰，是1.6T PCB从研发走向规模化量产的关键技术支撑。
针对超低损耗传输需求，1.6T PCB统一采用3μm超薄低轮廓铜箔制程。超薄铜箔可有效降低高频趋肤效应带来的导体损耗，低轮廓特性减少铜箔表面粗糙度，弱化信号传输散射损耗，适配224Gbps超高速信号传输。
在压合制程中，采用分段式精准压合工艺，匹配无玻纤RCC基材与M8/M9高端基材特性，精准控制压合温度、压力、时间，保障介质层厚度均匀一致，杜绝分层、气泡、厚度偏差等缺陷，保障板材整体结构稳定性与电气性能一致性。
1.6T PCB采用2阶及以上高阶HDI盲埋孔制作工艺。激光钻孔可精准加工45–50μm微型盲孔，孔径均匀、孔壁光滑、无毛刺粉尘，有效减少孔壁粗糙度带来的信号损耗。
制程中严格遵循微孔对位、分层开孔原则，实现盲埋孔交错布局、堆叠互连，最大化利用板面空间，提升布线密度。同时搭配等离子除胶、沉铜加厚精密制程，保障微孔导通可靠性，避免高频工作环境下出现导通不良、阻抗漂移问题。
阻抗稳定性是1.6T光模块PCB的核心性能指标，行业量产标准实现全频段阻抗精度±5%稳定管控。制程中建立全流程阻抗闭环管控体系，根据50Ω单端线、100Ω差分线的不同参数需求，精准匹配线宽、线距、介质厚度、基材介电常数。
在蚀刻环节采用微分精细蚀刻技术，精准控制线路尺寸偏差；在压合、钻孔、表面处理各环节同步校准参数，抵消制程误差，保障整板所有高速线路阻抗一致性，彻底解决高频信号因阻抗波动导致的反射、衰减、失真问题。
针对高速过孔损耗痛点，量产制程标配精准背钻工艺，通过数控精准定位，去除通孔多余残铜段，背钻深度误差控制在极小范围，既消除Stub损耗，又不破坏有效导通结构，兼顾信号性能与结构可靠性。
成品成型环节采用高精度CNC切割，严格管控外形公差、孔位公差，配合PAD区域精细化打磨工艺，保障器件装配贴合度，适配光模块标准化封装尺寸，满足规模化贴装生产需求。
1.6T光模块长期工作在高频、高温、高负荷环境，PCB表面处理优先选用沉金工艺，镀层均匀、平整度高、抗氧化性强、导电性能稳定，可保障光学芯片、高速芯片焊接的可靠性与一致性，避免长期工作出现氧化、虚焊、接触不良问题。同时精准控制镀层厚度，减少镀层金属对高频信号传输的干扰，兼顾焊接性能与电气性能。
相较于800G光模块PCB，1.6T产品制程难度呈指数级提升，高频损耗控制、高密度布线、制程良率、热稳定性四大难点是行业核心攻坚方向，目前已形成成熟的量产优化方案。
难点：224Gbps超高速信号对介质损耗、导体损耗、过孔损耗极度敏感。优化方案：全面替换无玻纤RCC基材与M8/M9超低损耗介质材料，从源头消除玻纤效应；采用3μm超薄低轮廓铜箔降低导体趋肤损耗；通过背钻工艺、微孔优化减少过孔损耗，多维度实现超低损耗传输。
难点：狭小标准化板体空间内，16路高速通道并行布线，易出现线路串扰、空间冲突、层间干扰问题。优化方案：采用12–16层任意层互连架构+2阶盲埋孔设计，分层隔离信号、电源、地层；通过mSAP工艺实现20/20μm超细布线，搭配差分线等距等长布局规则，抑制串扰干扰，实现高密度无冲突布线。
难点：多层精细结构、微米级线路易受蚀刻、压合、钻孔制程误差影响，导致阻抗漂移超标，批量一致性差。优化方案：建立全流程参数闭环管控，细分不同线路阻抗参数标准，采用微分蚀刻、精准压合技术，全程在线监测电气参数，将批量阻抗精度稳定控制在±5%以内，保障量产一致性。
难点：1.6T光模块高速工作时功耗集中、热量堆积，PCB易出现形变、性能漂移，影响长期可靠性。优化方案：优化板材热膨胀系数与导热性能，搭配分层散热结构设计，提升板材耐高温、抗形变能力；优化铜箔布局，均衡热量分布，避免局部高温积热，适配长期高负荷算力运行场景。
随着AI大模型算力需求持续爆发，数据中心网络正向超高速、超大带宽、超低时延、高密度集成方向持续演进，1.6T光模块将在2026-2027年实现规模化商用，逐步替代800G成为高端算力中心主流配置，对应的PCB技术也将持续迭代升级。
在材料端，无玻纤超低损耗基材、石英改性介质材料将全面普及，M9及以上超高阶低损耗板材逐步实现国产化替代，进一步降低高频传输损耗；在工艺端，mSAP精细线路工艺持续向15/15μm更细线宽突破，激光微孔、堆叠盲孔、一体化背钻成型工艺不断优化，制程良率持续提升；在结构端，任意层全互连、超薄多层、集成散热一体化PCB架构将成为主流，进一步适配更高密度、更高速率的算力传输需求。
同时，国产化替代进程持续加速，国内头部PCB企业已实现1.6T光模块PCB稳定量产，突破海外高端工艺垄断，依托成本、交付、服务优势，持续赋能国内AI算力基础设施建设，筑牢国产算力底座核心根基。
1.6T光模块PCB是AI算力高速互联的核心底层载体，其独特的无玻纤低损耗结构、高阶HDI高密度架构、微米级精细制程工艺，完美解决了超高速信号传输的损耗、畸变、串扰、阻抗漂移等核心难题，支撑万亿参数AI模型的高效训练与算力集群的高速协同。
从800G到1.6T的迭代，不仅是光模块速率的翻倍升级，更是PCB结构设计、材料体系、制造工艺的全方位技术革新。未来，随着AI算力产业持续高速发展，1.6T光模块PCB将持续迭代优化，以更高精度、更低损耗、更高集成度、更高可靠性的技术优势，成为新一代AI算力中心的核心基建，为数字经济与人工智能产业发展提供坚实的硬件支撑。
《研学笔录》 曾 曙
2026年9月25日
