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　　本文介紹，隨著光電子學的使用增加，PCB裝配制造商必須改變其制造工藝和商業模式，以適應這個新的光學技術。

　　光在通信技術中的使用不再局限在光纖網絡。光現在可以在計算機和許多其它產品與設備中將信息從家里和辦公室傳來傳去。在電子曾經為計算設備基礎的地方，現在被光子占有。這個進化正在整個光子供應鏈上產生新的產品、市場和制造的壓力。

　　光電子(OE, optoeletronics)市場是以速度來界定的。隨著需求的急劇震蕩，技術進化與產品會聚的步伐是難以置信的。為了滿足這個挑戰，光電子的原設備制造商(OE-OEM)正在尋找外購的(outsource)設施、工藝和相關的服務。因此，有一些光學技術制造服務(OTMS, optical technology manufacturing service)供應商現在提供完整的服務，包括設計、供應鏈管理、制造、測試和修理。

　　他們的成功是通過改進到達市場的時間、降低成本和提供全球化的大規模生產來衡量的。OTMS供應商達到這些目標，部分是通過培養與印刷電路板(PCB)、連接器和元件制造商的良好關系。而這些制造商也必須應付交互躍進的技術要求和極端的可靠性要求。

市場概述

　　傳統的光電子市場已經構成在核心網絡(core network)、邊緣網絡(edge network)和城域網絡(metro network)之中。核心網絡通過城市到城市的長距離傳輸模擬(聲音)和數據(英特網)信號，然后數據通過邊緣網絡分配到城域網絡，服務大的公司與社區。

　　對于改進的城域網絡的大部分需求已經是將寬帶英特網接入家庭與辦公室。要求光學網絡來取代已經老化的基于銅線的系統，線與線之間靠得越來越近。隨著英特網服務供應商開始開發集成數據中心(IDC, integrated data center)，對于光學基礎設施也存在越來越多的需求。這些集成數據中心(IDC)透過英特網提供從儲存到應用租憑的計算服務。這個市場正在蓬勃興起，因為這些啟動都重重地投資在新的光學設備上面，以滿足其顧客的服務保障。

　　幾種新的無線通信協議和技術也對城域和核心網絡級的高速數據訪問的需求增長帶來前景。例如，第三代的蜂窩電話有希望為移動設備提供類似于以太網(ethernet)的訪問速度?，F在，移動數據訪問已經局限在每秒9,600比特(bps)，這比原始的桌面調制解調器慢得多。這個限制阻抑了移動計算的吸引力，因為針對這些較慢的設備開發的英特網內容是非常有限的。盡管如此，第三代技術將提供每秒2-10兆比特(Mbps)的速度，允許許多多媒體應用設備遠距離地接收高質量的視頻和音頻信息。

　　顧客和集團用戶對多媒體內容，特別是豐富的視頻內容，的不斷增長的需求將要求最初在城域網絡級而最終在邊緣與核心級的更大的帶寬。隨著英特網使用的增加，光學網絡將提供一個透過各種距離傳送更多信息的、更便宜的方法。

　　可是，光電子市場不只是依靠光學網絡產品。還存在一些這樣的點，高速的光子信息必須轉換成電子信息。在不遠的將來，光學元件和通信媒介將使用在PCB上，將信息推向芯片集的級別?；旧?，光學元件將用于速度很重要的地方。

外購的情況(The Case for Outsourcing)

　　光電子市場的一個特性是產品需求和市場情況的猛烈波動。雖然某些部分速度慢，比如密波分路多路器(dense wave division multiplexer)，但其它都以眩目的速度前進，包括高度可調性的激光器。結果，OE-OEM愈來愈依靠OTMS供應商來對付在產品構造和顧客需求上的突然變化。

　　OE-OEM包括一些已開業的制造商和一些革新創業者。每個類型都以不同的原因去接近OTMS供應商。

　　革新創業者經常全部定位在研究與開發上面。他們的產品是真正革命性的，但也必須到達一個可投入市場的階段。許多這類新出現的公司在開發制造產品方面很少或者沒有經驗。

　　對于革新創業者而言，開發一個系統到原型機、測試、制造和修理的固定資產成本非常高的?？墒?，OTMS供應商可以提供所有這些服務。他們是自動化和加速生產工藝的專家。

　　OE-OEM可以在幾個方面從外購中受益。他們可以將工程和設計資源重新指向終端產品而不是子元件。他們也可以充分利用OTMS供應商的對普通使用的零件和光學元件的全球供應商的認識。這種能力允許OE-OEM平衡OTMS供應商的全球設施和基礎設施，從而訪問到以前沒有使用過的元件、勞力和消費者的全球資源。

制造概述

　　所有的OEM都有相同的需求：改善到達市場時間(time-to-market)和降低成本，來面對快速的技術進化。滿足這些需求是關鍵的成功標志。

　　可是，在光電子市場，關注還是在專利技術上面，透過早期的市場入口在標準設定上面存在強烈的競爭。相比之下，在較“成熟的”計算工業，大多數元件都是可以共同使用或標準化的。

　　即使有專利元件的大量出現，就OTMS供應商提供的解決方案而言，光電子的生意與純電子生意沒有差別。OE-OEM也需要在設計、供應鏈開發與管理、工藝開發與優化、高速模擬與數字測試、系統建立、顧客發貨、建立庫存中心和提供市場后的服務等方面的幫助。

　　在將可制造性和成本考慮推向前方的時候，也存在愈來愈多的利益。雖然增加功能是重要的，但是成本也必須控制。因此，標準化的元件和程序正在被接受。

　　為了滿足OE-OEM的需求，OTMS供應上必須在設計與生產兩個階段與元件供應商緊密合作。在開發標準化元件接受性中的第一個步驟是建立產品的路線圖。OTMS供應商必須展示標準化元件將怎樣進化，這樣將在現在和將來產生多少機會。雖然甚至在板級的參考設計的接受都比在計算制造中少，但是在該方向上正在發生一個總的變化，長期來說，將為OE-OEM提供真正的價值。

PCB制造的挑戰

　　光電子市場人員的主要關注是可靠性、緊接著是成本。例如，在電信市場，必須達到99.999%的可靠性。當終端用戶拿起電話時，他們希望每一次都有撥號音。在長期運作中，保證這個水平的可靠性，同時滿足更密集、功能更多更強的光學系統，給設計、可制造性和裝配工藝本身提出了無數的挑戰。

　　在高端的計算環境中，在零件的貼裝上存在一些精度的寬裕度 - 雖然是臨界的。盡管如此，光學連接器到光纖和板的界面要求次微米的對準。對位錯過一個或兩個微米度可能影響性能，甚至導致設備失效?，F在的技術足以滿足今天的要求，但是隨著光學元件變成PCB的一部分，維持品質將要求在研究、開發和工藝中的許多新的投資。

　　為了保證這些嚴格的品質要求繼續得到滿足，制造商必須在自動化和加速的設備上投入，使得達到最高的精度和最少的錯誤。例如，PCB制造商可以埋入光纖或者建立光學通道，因此可以避免手工裝配的接頭。

　　需要用來幫助光學元件進入板種的另一個關鍵領域是元件之間的光傳送?，F在的焊接技術足以保證電子在元件和PCB之間的運動?？墒?，象電子一樣容易地移動光子的技術還處于板的圖紙階段。

　　幾個有前景的技術處于開發之中，OE-OEM和PTMS供應商必須早一點介入。例如，一旦有了移動寬帶通信的基礎設施，OE-OEM供應商將被要求制造那些可能本身包含光學元件的消費與商業定位的設備。

　　曾幾何時，所有的東西都在一塊試驗板上，用導線包扎起來?？墒?，隨著時間的過去，制造商開發出PCB。對于光學元件，我們必須采取同樣的增長而又肯定的態度。特別是，制造商必須研究新的聚合物，它可以通過將倒裝芯片與垂直凹腔表面發射激光器(VSCEL, vertical cavity surface-emitting laser)集成在一起形成光學連接，這種激光器發射垂直方向的光線。這種能力將允許光往下送到板上，在元件之間容易地移動。

　　隨著這些提高的光學產品、技術、工藝和材料的引入，它們將在一個專利的方向下進化。這個趨勢將對板級標準化設計的采用提出挑戰。

　　作為回應，OTMS供應商必須與PCB基板和光學元件的設計者合作，在OE-OEM中間建立標準，允許這些新的技術一起工作，開發出控制裝配、測試和修理成本的工藝。

未來的機遇

　　雖然在開發標準化的元件和板上面存在反復的強調，但是工程師們應該不要把光學設備的制造看作是一個不讓人興奮的工作環境。標準化還是將來的事，正在開發的幾個新技術將要求更密切的研究。

　　例如，可以不首先轉化成電子而操縱光線方向的納米(nano)與晶體技術正顯示出無量前程。瞄準核心市場的新的開關系統正從理論轉到板的圖紙上?？墒?，不象其前身，這些技術投入生產時必須考慮到可制造性和成本的控制。

　　合作關系具有許多超出設計與可制造性的優點，包括更加緊密的供應商/客戶的關系，這將轉變成提高的到達市場速度(speed-to-market)。它們使需求信息速度通過供應鏈。

　　與通信工業的變化一樣迅速，生存要求靈活性。生產必須成斜坡上升。為了減少過多庫存的影響，裝配制造與發貨過程必須盡可能簡化而有效率。

　　隨著光電子工業的向前移動，OTMS供應商和元件制造商必須在新的技術上投資，為客戶提供競爭優勢，這與其必須在關系建立上投資一樣重要。OTMS供應商進入到新產品和元件的設計中越早，對OE-OEM和終端用戶來說，產品的概念越可能以最低的費用從板的圖紙上脫穎而出。

　　在今后幾年中，OE-OEM必須在其與快速變化的顧客需求和持續的技術進步的掙扎中從根本上重新定義其生意模式。不管這個重新構造采取什么方向，OE-OEM都必須以不斷變化的產量將更低成本的技術迅速地帶入市場。為了滿足這個需求，他們將需要高品質的元件迅速送到手上。這種方法要求整個光電子供應鏈在設計、裝配和后勤上的重要協作。元件制造商和OTMS供應商必須一起工作，以保證通過在技術、商業系統和協作關系上的適當投資來達到所有這些目標。

　　Dan Shea is senior vice president and chief technology officer with Celestica, Toronto, Canada; e-mail: media@celestica.com.