AI服务器 NPO/CPO 光电互连解决方案

面向下一代光电架构的高密度 Micro Pogo 微型弹簧针连接方案

随着 AI 加速器、交换芯片与高速网络的发展,光电互连正从传统板级互连走向近封装(NPO)与共封装(CPO)架构。Micro Pogo 以高密度、短路径、弹性补偿与高可靠连接,为光引擎与芯片之间提供关键的高速电互连。

面向下一代光电互连的高密度连接方案

单通道速率持续攀升,光电互连从板级走向近封装与共封装,对互连结构提出更高要求。

更高信号密度

超小 Pitch、高 Pin 数,适配 CPO/NPO 紧凑空间。

更短电气路径

缩短高速电信号传输距离,降低连接结构带来的寄生影响。

更高可靠性

弹性触点持续提供接触压力,适应装配公差与热机械位移。

NPO 与 CPO 架构对比

NPO 近封装光学与 CPO 共封装光学结构对比示意图:展示 ASIC 芯片、光引擎、PCB 与共封装基板的集成方式差异

图:NPO(近封装光学)与 CPO(共封装光学)结构示意

两种主流封装光学架构

CPO(Co-Packaged Optics / 共封装光学)

光引擎与交换芯片 / ASIC 高度集成,共享封装或紧邻封装区域,电气路径更短、集成密度更高。

  • 电气路径最短,互连损耗与反射最低
  • 面向 51.2T/102.4T 超大规模交换与 AI 集群
  • 高集成密度,适合量产部署,但对封装散热与协同设计要求高

NPO(Near-Packaged Optics / 近封装光学)

光引擎靠近交换芯片 / ASIC 布置,但不一定与芯片共封装,兼顾性能与封装灵活性。

  • 电气路径短,互连损耗可控
  • 封装灵活,可沿现有板级工艺逐步演进
  • 兼顾性能、可维护性与散热空间
CPO 共封装光学

光引擎与交换芯片 / ASIC 高度集成,共享封装或紧邻封装区域,电气路径更短、集成密度更高。

  • 最短电气路径,互连损耗最低
  • 面向超大规模交换与 AI 集群
  • 高集成密度,适合量产部署
NPO 近封装光学

光引擎靠近交换芯片 / ASIC 布置,但不一定与芯片共封装,兼顾性能与封装灵活性。

  • 电气路径短,互连损耗低
  • 封装灵活,可逐步演进
  • 兼顾性能与可维护性

Micro Pogo 应用位置

在 NPO 与 CPO 的层级之间,Micro Pogo 承担光引擎、芯片/载板与 PCB 之间的高速电互连。具体连接位置取决于 NPO/CPO 封装架构、载板设计及电气接口定义,可用于符合设计要求的板间、模块间或芯片周边电气连接。

NPO 近封装光学架构中 Micro Pogo Pin 的应用位置:光引擎靠近交换芯片布置,Micro Pogo 用于光引擎与模块/载板、PCB 之间的高速电互连

NPO 场景

光引擎靠近交换芯片布置,Micro Pogo 用于光引擎 ↔ 模块/载板 ↔ PCB 之间的高速电互连。

CPO 共封装光学架构中 Micro Pogo Pin 的应用位置:光引擎与交换芯片高度集成,Micro Pogo 用于光引擎与芯片/载板、PCB 之间的高速电互连

CPO 场景

光引擎与交换芯片高度集成,Micro Pogo 用于光引擎 ↔ 芯片/载板 ↔ PCB 之间的高速电互连。

为什么采用 Micro Pogo

高密度

小间距、高 Pin 数,适配 CPO/NPO 紧凑空间。

短路径

缩短高速电信号传输路径,降低寄生参数影响。

弹性补偿

Pogo Pin 弹性结构适应装配公差与热机械位移。

高可靠连接

持续接触压力,提高复杂环境下的连接稳定性。

Micro Pogo 的独立弹性触点结构有助于优化高密度互连布局。实际信号完整性表现取决于触点结构、阻抗设计、工作频率、PCB 走线及完整互连链路,需通过电磁仿真与测试验证。

Micro Pogo 产品结构与基础规格

由针头、弹簧、针管三段式组成的微型弹簧顶针,为 CPO/NPO 提供可落地的互连器件。

MicroPogo 双头 Pin 结构示意图:针头、弹簧、针管三段式组成,两端弹性接触

双头 Pin:针头+弹簧+针管,两端弹性接触

MicroPogo 双头 Pin 结构

由针头+弹簧+针管三段式组成,两端弹性接触。主要用于芯片与板(XPU Socket)、板与板之间的高速信号连接。

基础规格

  • 直径:0.2mm 以上 / 0.3~0.5mm
  • Pitch:<0.5mm / 0.5-1.2mm
  • 工作高度:≥1.6mm

核心特点

  • 两端弹性接触结构
  • 免 Stub;Fine Pitch 最小 0.35mm
  • 总长 1.85mm 下行程最大 0.6mm
MicroPogo 单头 Pin 结构示意图:针头、弹簧、针管三段式组成,尾端预留焊线引脚

单头 Pin:尾端预留焊线引脚

MicroPogo 单头 Pin 结构

三段式组装,尾端预留焊线引脚。可用于线缆与 PCB 板互连、线缆连接器模组等场景。

基础规格

  • 直径:0.2mm 以上 / 0.3~0.5mm
  • Pitch:<0.5mm / 0.5-1.2mm
  • 工作高度:≥1.6mm

核心特点

  • 尾端焊线结构,适配线缆焊接组装
  • 免 Stub 设计,优化高频信号完整性
  • 总长 1.6mm 下行程最大 0.4mm

应用价值:高密度 · 高速 · 高可靠

Micro Pogo 为 CPO/NPO 提供紧凑、高密度、具机械适应性的高速电互连方案。

高密度

Fine Pitch 适配超密阵列

高速

短路径降低信号损耗

高可靠

弹性补偿热机械位移

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常见问题

CPO(Co-Packaged Optics,共封装光学)将光引擎与交换芯片 / ASIC 高度集成在同一封装或紧邻区域;NPO(Near-Packaged Optics,近封装光学)将光引擎靠近芯片布置,但不一定共封装。两者都是面向下一代高速光互连的新型架构。

Micro Pogo 作为芯片、载板/模块与 PCB 之间的高速电互连接触点,承担光引擎与交换芯片之间电信号的桥梁作用,其短路径、高密度和弹性接触特性尤其适合 CPO/NPO 的紧凑布局。

传统冲压弹片为悬臂梁结构,残桩效应明显,高频谐振与阻抗波动较大。Micro Pogo 为圆柱独立式结构,可做到更细 Pitch、更小残桩、更短电气路径,同时具备弹性补偿能力,更适配高密度、高带宽封装光学场景。

拓普联科具备全流程自主研发制造能力,Micro Pogo 年产能超百亿支,国家级专精特新"小巨人"企业,可为 CPO/NPO 大规模量产提供稳定交付与一致性保障。

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