01產業鏈全景圖
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02 簡述【玻璃基板】
近期,英偉達、英特爾、臺積電、三星等頭部企業密集布局玻璃基板:英特爾明確2026-2030年量產玻璃基板,在印度投資約33億美元建設制造廠;臺積電的CoPoS試驗線正在推進,三星電機亦加碼布局。
當前,產業拐點已至,玻璃基板正從備選方案升級為AI先進封裝的標準配置,疊加國產替代趨勢,玻璃基板因此被集體點燃。
02-1、玻璃基板
玻璃基板是升級款芯片底座,好比把塑料底盤換成玻璃底盤,用玻璃代替樹脂,補上傳統載板導熱差、走線難、傳信號慢的短板,專門用于 2.5D、3D 封裝,托住 AI 芯片和 HBM 顯存,讓芯片之間連線更快更穩,是高端封裝剛需材料。
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它熱脹系數和硅芯片差不多,不像樹脂基板受熱容易翹彎,芯片越大發熱越高,這點優勢越關鍵。另外絕緣出色、信號損耗小,適配高頻 AI 芯片;質地平整堅硬,既能做超細線路,也能讓多層芯片精準疊合。
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02-2、需求背景
后摩爾階段,芯片性能提升不再單純依靠制程微縮,先進封裝成為性能迭代的核心路徑,2.5D、3D 封裝逐步成為 AI 芯片的主流方案。
臺積電 CoWoS 可以類比成拼接芯片的專用轉接底板,依托硅中介層整合算力芯片與 HBM 顯存,同步優化芯片的算力、功耗與集成密度。
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2024 年全球先進封裝市場體量約 460 億美元,機構測算 2030 年市場規模將增至 794 億美元,年均復合增速 9.5%,AI 驅動的封裝板塊增長顯著高于行業平均水平。
受算力需求拉動,現階段先進封裝產能供給偏緊,臺積電一邊加碼 CoWoS 產線建設,一邊研發新一代封裝技術,匹配持續擴張的 AI 算力訂單。
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先進封裝需求暴漲帶動 IC 載板行業回暖,2024 年市場規模 142 億美元、同比增 11%;在 AI、車用電子等需求加持下,機構預計 2030 年行業規模將攀升至 310 億美元。
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玻璃基板正在AI時代孕育一波廣闊的市場,在這個過程中,材料與技術都將迎來新的迭代更新,而其中兩大賽道最為核心,分別是:材料端的玻璃原片、技術端的TGV技術。
下方掃碼直接加入:
03 材料端--玻璃原片
03-1、玻璃原片
玻璃基板主要原料是特種硼硅電子玻璃,好比精密光學鏡片,各項指標標準遠高于普通玻璃:表面平整度、導電損耗、熱伸縮都有嚴格上限,熱膨脹參數貼近硅片,避免芯片受熱翹曲。
靠添加不同原料就能調整玻璃性能,主流分兩類,摻氧化硼的硼硅玻璃耐熱穩定、形變更小;摻氧化鋁的鋁硅玻璃結構結實、機械強度更高。
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03-2、核心優勢
玻璃原片像一塊“完美肌膚”,表面極平整且與硅芯片熱脹冷縮步調一致,能徹底解決大芯片封裝的翹曲問題,讓AI處理器性能更穩定。
同時,它還是天生的“信息高速公路”,信號損耗極低,能使芯片間傳輸速度提升3倍以上、功耗減半,是支撐下一代高性能計算的關鍵底座。
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03-3、市場規模以及格局
玻璃基板(含顯示及半導體封裝)市場正在快速增長,核心驅動力來自AI算力對高性能封裝需求的爆發。
根據Omdia等多家權威機構數據,2026年全球玻璃基板市場規模約186億美元,預計2030年市場規模有望突破320億美元,復合年增長率高達14.5%。具體預測數據如下表所示:
TGV上游原材料決定玻璃基板的性能天花板,行業專利壁壘高,全球由康寧、AGC、肖特壟斷,國內凱盛、旗濱、力諾等企業加速國產化。
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03-4、核心邏輯
1. 價值洼地:玻璃原片是TGV產業鏈中壁壘最高、格局最優的黃金環節
其底層材料與“藥用硼硅玻璃”同源,技術路徑高度相似。基于藥用玻璃已被肖特、康寧等巨頭長期寡頭壟斷的歷史經驗,TGV玻璃原片市場極大概率會復刻這一格局。當前國內尚無成熟供應商,屬于“0到1”的爆發前夜,卡位價值極高。
2. 產業路徑:關注具備“降維打擊”能力的跨界龍頭
優先錨定已經在“藥用硼硅玻璃”或“高端顯示面板玻璃”領域有成熟配方與成型經驗的企業。這類企業具備極強的跨界優勢,核心監控指標是全流程良率能否突破92%的盈虧平衡點——這是產業化落地的關鍵臨界值。
3. 技術核心:三大壁壘構建護城河
材料配方:核心是硼硅特種電子玻璃(如BF33、AF32),難點在于控制堿金屬含量、大尺寸均勻度以及平衡熱膨脹系數(CTE)。
參數平衡:CTE并非越低越好,核心在于找到3-10ppm/℃的平衡點,以同時匹配硅芯片與BGA封裝材料,防止翹曲。
成型工藝:采用溢流下拉法或浮法,核心難點是解決玻璃內應力,以克服材料的脆性問題。
03-5、玻璃原片關鍵龍頭
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04 技術端--TGV技術
04-1、技術變革的背景
CoWoS是臺積電手里的一張王牌,也是現在AI芯片最主流的封裝方案。它的核心思路很簡單:在芯片和基板之間塞進一塊硅“中介層”,像高速立交橋一樣把GPU和HBM內存連起來。
但這套方案的瓶頸也越來越明顯。硅中介層本身成本不低,一片就得一百多美元,能占掉一半的封裝預算。更麻煩的是,圓形晶圓去切方形芯片,面積利用率一路走低——B200相比H100,單顆能放的芯片數量幾乎腰斬。芯片越大,越容易翹曲,良率也跟著往下掉。就像拼一塊越來越大的拼圖,邊緣總有幾張對不上。
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04-2、封裝技術變革
新方向:先進封裝正在從圓形晶圓走向方形面板。CoPoS就是臺積電交出的答卷——用大尺寸玻璃或藍寶石載板,替代昂貴的硅中介層。面板規格從310mm一路擴到750mm,單次能加工的芯片數量大幅提升。臺積電首條試產線今年啟動,預計2028年量產,英偉達已鎖定首家客戶。
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英特爾走的則是另一條路--Glass-core。它把玻璃直接塞進基板中央,取代有機芯層,外圍再用ABF做線路。這相當于給芯片換了一個更硬、更平的骨架,大尺寸下也不易變形。英特爾的目標是2030年前實現量產。
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概念期:還有一種新的系統級封裝思路正在冒頭--CoWoP(一體式無損封裝):用多層PCB直接當基板。芯片先連到硅中介層,再通過C4凸點直接貼到PCB主板上,徹底省掉傳統封裝載板。
這一套下來,信號路徑更短、散熱更直接、成本能降40%-50%,而且PCB是大板子工藝,量產速度也更快。當然,門檻也高——既要做出精細線路,又要搞定大板平整度、大電流供電和檢測,每一項都是硬骨頭。目前還停留在概念驗證階段。
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04-3、TGV工藝
TGV就是在玻璃上打出微米級的垂直通孔,填上金屬,實現上下層電路的連接。它當前的核心價值,可以用一句話來概括:
TGV,就是將AI算力從"紙上藍圖"變為"物理現實"的底層基石。
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TGV 通孔的研發目標,是加工出孔壁平整、深寬比優異的導電孔道,類比在堅硬玻璃板材上批量開鑿規整預埋管線,以此落地高密度布線、削減信號損耗,同時適配硅、樹脂等異質材料的貼合互連。
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當下量產主流選用 LPKF 首創的激光誘導刻蝕工藝,機械鉆孔如同蠻力鑿孔,極易造成玻璃崩裂、內壁凹凸;激光工藝依靠短脈沖激光改變局部玻璃物性,再配合化學腐蝕成型,在實現高深寬比微孔的同時平衡加工成本與產能,是目前落地進度最優的技術方向。。
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04-4、核心邏輯
1、技術維度的降維替代:
后摩爾時代,芯片制程逼近物理極限,先進封裝成為性能提升的關鍵路徑。玻璃基板憑借低介電損耗(Df<0.002)、與硅匹配的熱膨脹系數(CTE 3-5ppm/℃)以及高平整度等特性,正在替代傳統有機基板和硅中介層。
TGV(玻璃通孔)是實現玻璃基板垂直互連的核心工藝,相比TSV(硅通孔),信號傳輸速率提升約3.5倍、帶寬密度提高3倍、功耗降低約50%。
2、產業巨頭的集體背書:
2026年被視為玻璃基板商業化元年。英特爾正全力沖刺量產,計劃改造新墨西哥州里奧蘭喬工廠為首個量產基地,并在印度投資33億美元設廠。
臺積電已建設CoPoS試產線(以玻璃基板取代硅中介層),預計2-3年內放量。三星電機目標2027年后跟進量產,SKC旗下Absolics預計2026年底啟動商業化生產。
京東方與康寧簽署戰略合作,推進玻璃基封裝載板的中試和量產驗證。此外,蘋果、英偉達、博通等也均在積極測試和驗證玻璃基板方案,其中博通基于玻璃基板的ASIC已從原型測試轉向批量試產。
3、產業驅動爆發
AI加速器與服務器芯片被視為玻璃基板封裝需求的核心驅動力,2026年全球AI服務器MLCC用玻璃基板市場規模約70-80億美元,TGV基板市場進入導入期,行業增速超過120%。
四大國際投行(高盛、摩根士丹利、摩根大通、花旗)均預測,2025-2028年TGV基板市場規模將從約11億美元增長至210-280億美元,CAGR達42%-47%。全球玻璃基板整體市場預計從2025年的10億美元增長至2030年的千億級別,年復合增速超40%。
04-5、TGV技術關鍵企業
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