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光モジュール用熱伝導材料：AlNがAl₂O₃に取って代わる理由

Sep 04, 2026

光モジュール用熱伝導材料の選定は、重要な転換期を迎えている。 窒化アルミニウムとアルミナの光モジュールの比較は、エンジニアや調達担当者の間で最もよく比較されるトピックです。主な違いは、熱伝導率（AlN 170～230 W/m·K 対 Al₂O₃ 20～30 W/m·K）、CTE の一致（AlN 約 4.5、InP 4.8 に近い。Al₂O₃ 約 7.5、ミスマッチが大きい）、および単位コスト（AlN 基板は、仕様と量に応じて、アルミナの約 3～5 倍の価格）の 3 つの要因に集約されます。選択ロジックは明確です。モジュール出力が 20W を超えるか、局所的なホットスポットの熱流束が大幅に上昇する場合（>50 W/cm²）、AlN の性能範囲が広がります。この範囲を下回ると、アルミナの方がコスト効率が高くなります。

製品世代レベルでは、 800G光伝送用AlNセラミック基板 トランシーバーは2024年から2026年にかけて急速な量的成長を遂げ、EML長距離伝送、高密度シリコンフォトニクス、高出力DSP設計を網羅した。 1.6T光モジュール用AlN基板 2026年に小ロット生産を開始し、2027年には量産体制に移行する予定で、モジュール（基板＋筐体＋ヒートシンク）あたりのAlN消費量はさらに増加すると見込まれています。業界データによると、高出力1.6TモデルにおけるAlNの普及率は800Gよりも大幅に高く、特にEML長距離設計やシリコンフォトニクス高密度チャネル設計において顕著です。

1.6T optical module

アーキテクチャレベルでは、 窒化アルミニウムCPO基板AIクラスタのスイッチ側における新たな成長分野を表しています。CPOは光エンジンとスイッチングチップを一体化することで、プラグインモジュールの筐体サイズを大幅に縮小し、放熱経路を短縮しますが、その代償として熱密度が著しく増加します。シリコンフォトニクスエンジンを搭載したAlN基板は不可欠となっています。

パッケージング面では、 トランシーバー用AlNセラミックハウジングHTCCで製造されたこの製品は、気密シール、高周波性能、熱伝導性を1つのパッケージで実現しており、長距離モジュールにとって事実上不可欠な組み合わせとなっています。チップレベルでは、 シリコンフォトニクス用AlNレーザーダイオードサブマウント 熱源に最も近い最初の放熱界面として機能し、熱膨張係数の一致がレーザーの寿命を直接決定する。

NPO, CPO