CPOに必要な光接続技術とは？ ― MTフェルールが担う役割

Co‑packaged Optics（CPO）の実装において、”光接続をどのような構成で成立させるか” が大きな論点になっています。特に、着脱可能なデタッチャブル構成か基盤に直接実装する構成かという選択は、実装性や量産性に大きな影響を与えます。

白山では、CPOにおける実装現実性に注目し、MTフェルールそのものの性能が問われる基盤へ直接実装する構成を前提に技術開発を進めてきました。本記事では、35年以上MTフェルールと向き合ってきた白山の視点から、CPOで求められる光接続の課題と、その解決技術を解説します。

CPO内の光接続の課題とは？

CPO内の光接続部分の構造

CPO（Co‑packaged Optics）の光接続構造は、現在も発展途上にあります。とくに、光接続部を**着脱可能**とするか、**固定接続**とするかについては、業界内でも議論が続いています。

着脱可能な構成（デタッチャブル）では、基板側にレセプタクル（受け側インターフェース）を設ける必要があり、構造の複雑化や実装制約が生じます。一方で光接続部を固定接続する構成は、既存の後工程プロセスとの親和性が高いことから、CPOの実装段階において現実的な選択肢と捉えられるケースも少なくありません。

顕在化する技術課題

固定接続構成を前提とした場合、基板との光接続部分には従来のようにコネクタハウジングを介して光ファイバを接続する構造ではなく、MTフェルール単体でFAU（Fiber Array Unit）や光導波路、光エンジンと直接接続することが想定されます。

つまり、CPOでは光接続の信頼性・性能の多くが、
「MTフェルールそのものの品質」に大きく依存する構造へと変化します。

35年以上にわたりMTフェルールの開発・製造に携わってきた白山は、この変化をCPO時代の必然と捉え、CPO向けMTフェルールの開発に注力しています。

基盤への直接接続を想定した場合、

• 高密度化
• 耐リフロー性
• フェルール単体での高精度接続

を高いレベルで両立するMTフェルール技術が不可欠です。

解決策 ― 白山の光接続技術

白山は、35年以上にわたりMTフェルールを開発・製造してきた経験を活かし、CPO実装に求められる高密度化・耐熱性を支える4つの技術を提供します。

MTDS® ― CPO向け高密度光接続を実現する狭ピッチMTフェルール

CPOでは、シリコンフォトニクスの進展により光回路の集積度が高まり、光回路近傍の限られた実装領域において、多心光ファイバを高精度かつ高密度に接続できる光インターフェースが求められています。
MTDS®は、こうした要件に応えるために開発された狭ピッチMTフェルールです。

細径クラッドファイバ（80µm）を採用し、125/127µmファイバピッチを実現することで、1列24心～32心の多心光ファイバ配列に対応。CPOパッケージ内における光配線の高密度化と省スペース化を両立します。

MTDS®はシリコンフォトニクスの光回路配置に適した設計により、光回路からFAUや導波路への高密度接続を可能にし、CPOパッケージ内の光配線効率向上に貢献します。

▶ 製品詳細はこちら：https://hakusan-mfg.co.jp/products/optical/mtds/
▶ 関連記事：https://hakusan-mfg.co.jp/project/1054/

PMTコネクタ ― 光導波路とのボードエッジ接続を最適化

PMTコネクタは、光導波路と光ファイバを安定して接続するために設計された光接続インターフェースです。光導波路フィルムと組み合わせることで、狭ピッチかつ低損失なボード内光配線を実現します。

MTフェルールと類似した構造を採用しており、MTフェルールとの高い接続互換性を確保。これにより、ボード内に形成された光導波路と光ファイバのシームレスな接続が可能となり、高速・低損失な光通信を支えます。

▶ 製品詳細はこちら： https://hakusan-mfg.co.jp/products/optical/pmt/
▶ 関連記事：https://hakusan-mfg.co.jp/project/953/

CMF® ― 耐熱・高精度でリフロー工程対応のセラミック多心フェルール

CMF®は、CPO実装におけるOSAT後工程の**リフロー工程（約260℃）**に対応するために開発された、セラミック多心フェルールです。

従来のプラスチック製フェルールで課題となる変形やファイバピストニングを抑制し、高温環境下でも寸法安定性を維持します。

通常のMTフェルールと同一インターフェースを持ちながら、厚さ0.5mm～1.2mmの薄型・小型設計に対応し、36心以上の超多心にも対応。CPOや高密度配線が求められる限られた実装スペースでも、効率的な光接続を可能にします。

さらに、光ファイバの軸ずれを最小化する高精度設計により、挿入損失（IL）0.7dB以下（標準シングルモードレベル）の安定した光通信性能を実現します。

▶ 製品詳細はこちら： https://hakusan-mfg.co.jp/products/optical/cmf/
▶ 関連記事：https://hakusan-mfg.co.jp/project/935/

MTHR® ― 耐リフロー設計でCPOのピグテール用途に最適

MTHR®は、CPOやOBOにおいて光ファイバピグテール付き光エンジンへの使用を想定して開発された、耐リフローMTフェルールです。

光エンジンと一体で実装されるピグテール用コネクタは、リフロー工程（約260℃）を通過するため、高い耐熱性と寸法安定性が求められます。

MTHR®は、従来のPPS製フェルールとは異なる高耐熱材料を採用し、リフロー後も安定した光学特性を維持します。

フェルールのファイバ孔偏心量を0.7µm以下に抑える高精度設計により、リフロー後のファイバ芯ずれを最小化。社内評価としては、260℃環境下で10分間の加温試験を実施し、その前後でフェルール寸法、特にファイバ孔の偏心量を測定・確認しています。

さらに、端面汚れを防止する耐リフローブーツおよび専用キャップを用意することでし、実装工程における信頼性を高めています。

▶ 製品詳細はこちら： https://hakusan-mfg.co.jp/products/optical/mthr/
▶ 関連記事：https://hakusan-mfg.co.jp/project/924/

まとめ

CPOは、AI時代のデータセンターに不可欠な技術であり、その実装には高密度化・耐熱性を兼ね備えた光接続部品が求められます。一方で、光デバイスや光エンジンを開発・供給する立場から見ると、課題は設計要件の達成にとどまらず、リフロー工程を含む実装プロセスや、量産段階における再現性をいかに確保するかにあります。

株式会社白山は、35年以上にわたりMTフェルールを中心とした多心光接続部品を開発・製造してきた経験を活かし、こうした課題に対し最適なソリューションを提供しています。設計段階での技術検討から、実装条件を踏まえた部品仕様の最適化、量産フェーズでの安定供給までを見据えた取り組みは、製品開発スピードと製造歩留まり向上の両立に貢献します。

白山は単なる多心光接続部品の供給メーカーではなく、CPOの実装・量産プロセスを支えるパートナーとして、次世代光インフラの実現に貢献していきます。高密度化・耐熱性・量産対応という複雑な要件を満たすために、ぜひ白山にご相談ください。