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每個驅動人工智能模型的芯片都封裝在一個封裝體中，這種封裝體是由多層堆疊組件構成的結構，將芯片與外部世界連接起來。現在，其中兩層正在被重新制成玻璃材質：一層是基板，它是芯片的基礎；另一層是中介層，它連接著諸如GPU芯片和HBM內存等小芯片。英特爾已為此投入超過10億美元。三星正在推進垂直整合。美國政府正在通過《芯片創新與創新法案》（CHIPS Act）向佐治亞州的一家工廠注資。顯然，資本正朝著這個方向流動。

但正因如此，我們才不應該盲目追隨潮流。沒錯，“玻璃最終會變得重要嗎？”這個問題的答案或許已經塵埃落定。更棘手的問題是，在2026年至2028年間，究竟需要解決哪些問題，才能使玻璃基板和玻璃中介層真正具備投資價值。本文將探討這個問題。

在深入探討之前，需要明確一點：玻璃基板和玻璃中介層并非同一概念。將它們混淆會導致錯誤的投資決策，所以我們首先要明確這一點。

玻璃芯基板的研發旨在取代構成芯片封裝基底的有機基板（ABF，一種塑料基封裝材料），用玻璃取代芯片所放置的塑料底板。其競爭對手是有機基板生態系統：味之素、飯倍電、新光科技等。

玻璃中介層正在被開發出來，用于取代高帶寬封裝中連接芯片組的硅中介層，將GPU芯片和HBM內存之間的橋接層從硅材料替換為玻璃材料。玻璃中介層開發商的潛在競爭對手是臺積電，我稍后會詳細介紹。

本文涵蓋了兩種方案，但分析重點在于玻璃芯基板。制造方面的挑戰和競爭格局在玻璃芯基板上得到了更充分的闡述，我個人認為基板方案比中介層方案更有意思。

玻璃芯基板

在具體介紹之前：有四件需要知道的事。

有機基板遇到的問題

有機基板在過去25年中一直主導著芯片封裝領域。它們價格低廉、易于規模化生產，并且深深嵌入供應鏈之中。這樣的成功記錄無可辯駁。

但在人工智能加速器規模下，四個結構性缺陷就變得不容忽視了。

第一個問題是熱膨脹系數（CTE）不匹配。熱膨脹系數是指材料受熱膨脹的速率。舉個簡單的例子：將沸水倒入一個廉價玻璃杯中，玻璃杯會破裂。玻璃和水的膨脹速率不同，水的膨脹速度超過了玻璃杯的承受能力。芯片封裝內部也會發生同樣的情況。有機基板受熱膨脹系數約為 17–20 ppm/°C，而其上的硅芯片膨脹系數約為 3 ppm/°C。對于小型封裝來說，這種差異尚可接受。但現代人工智能加速器的尺寸已經遠遠超過了 JEDEC 標準規定的 120 毫米限制，在這種尺寸下，膨脹系數的差異會導致封裝變形，并使連接芯片和基板的焊點開裂。一個價值數萬美元的芯片可能就此報廢，僅僅因為它所處的基板無法承受膨脹。根據英特爾的官方聲明，玻璃的熱膨脹系數可以調整到接近硅的水平，從而從根本上解決這個問題。

第二點是互連密度。這里有兩個關鍵概念：過孔和間距。過孔是層間垂直連接，相當于基板的電梯。間距是指同一層內水平布線之間的距離，也就是通道寬度。有機基板使用機械鉆孔來形成過孔，這限制了過孔直徑約為 100μm，間距為 130–150μm。這是一個物理上的極限。玻璃基板則使用激光鉆孔，可以將過孔尺寸縮小到 10–30μm，間距縮小到 10–50μm。在相同的面積下，信號路徑的數量卻顯著增加。

第三點是信號完整性。信號完整性是指信號穿過基板后到達的清晰度。有機基板表面粗糙且不均勻，信號穿過時會發生失真，就像在充滿靜電干擾的電話線上通話一樣。當信號質量下降時，芯片必須運行校正電路來判斷實際發送的內容，這會消耗電能、產生熱量，并使信號環境更加嘈雜。這是一個惡性循環。玻璃表面光滑均勻，信號能夠清晰地到達。英特爾聲稱，玻璃基板能夠保持高達 448 Gbps 的信號完整性。

第四點是電源完整性，即電壓穩定到達芯片的程度。有機基板的電流路徑較長，過孔尺寸不均勻，因此電阻分布不均。這就像一根水管，直徑沿長度方向不斷變化，水流到達目的地之前壓力就會下降。不穩定的電壓會迫使芯片降低時鐘頻率以避免誤觸發。玻璃基板采用均勻的激光鉆孔過孔，電流路徑更短，從而確保電壓穩定地到達芯片。芯片無需進行降頻。

這些都是實實在在的物理優勢。有機基板的性能上限是客觀存在的。問題在于，玻璃芯基板能否真正克服制造工藝上的難關，從而充分發揮其優勢。

究竟是什么阻礙了玻璃芯基板的擴展？

第一關：生產良率

目前玻璃芯基板的良率約為70%，比成熟的有機基板工藝低約20個百分點。造成這種差距的原因有兩個。

首先是切割良率。切割就是切割，即將一大塊玻璃面板切割成單個基板尺寸。玻璃本身很脆。切割后，切口邊緣會形成微裂紋。這些邊緣裂紋（稱為 SeWaRe，即單片邊緣壁粗糙度：是玻璃加工中影響良率的關鍵因素）起初可能看起來無害，但在實際運行條件下經過數千次熱循環后，它們會擴展。最初只是一條細小的裂紋，最終會發展成故障。芯片報廢，而且成本高昂。雖然可以通過改變切割方法來減少微裂紋，但無法完全消除它。

第二種方法是TGV（玻璃通孔）金屬化，即將激光鉆孔填充銅層以形成導電通路。基板是電路板，而不僅僅是平臺，因此這些通路至關重要。問題在于如何填充這些孔洞。

用銅完全填充它們？溫度升高時，銅會膨脹。玻璃的膨脹系數與銅不同，因此銅會從內部向外擠壓玻璃，導致玻璃破裂，這正是我們之前討論過的CTE不匹配問題，現在它發生在了通孔內部。

只在側壁鍍一層薄銅？雖然開裂風險降低了，但銅的用量減少了，散熱性能變差，電阻也增加了。你用一個問題換來了兩個問題。

還有第三種選擇：先進行部分填充，然后進行平面化處理（將表面磨平）。但這會增加工藝復雜性，并帶來一系列權衡取舍。

業內尚未就哪種方法是正確的達成共識。無論采用哪種方法，缺陷都難以避免，例如孔洞內部的空隙、表面的凹陷和凸起。更糟糕的是，這些缺陷在生產初期往往難以察覺。只有在最后階段才會發現整個面板都有問題。之前的所有努力都付諸東流。

這就是為什么收益率一直停留在 70% 的原因。

障礙二：散熱管理和信號完整性

玻璃的熱導率約為 1 W/m·K，而硅的熱導率則為 130–150 W/m·K。想想泡沫塑料杯和金屬杯的區別：金屬杯能將熱咖啡的熱量直接傳遞到你的手上，而泡沫塑料杯幾乎感覺不到熱量。玻璃基板就好比泡沫塑料杯。

每個AI加速器封裝的功耗超過1000瓦，如果基板散熱不良，系統其他部分就必須承擔額外的散熱任務。這樣一來，在其他工程設計工作開始之前，就已經處于劣勢了。

一種緩解方法是利用TGV內部的銅作為散熱通路，與導電通路并行。銅的導熱性很好，因此傳輸信號的過孔也能將熱量散發出去。理論上，這可以顯著提高玻璃基板的散熱性能。但實際上，我們又回到了銅填充的難題：完全填充過孔會增加開裂的風險，而只在側壁鍍銅又會損失大部分散熱優勢。解決一個問題的同時，又會削弱另一個問題的解決能力。

諷刺的是，玻璃的低信號損耗是其主要優勢之一，但這卻在某些頻率下造成了悖論。想想吉他弦：撥動琴弦而不使其靜音，音符會持續發聲，能量會在系統中積累而不是消散。玻璃的工作原理與之類似。由于其信號能量損耗極低，某些頻率不會衰減，而是會不斷累積。這就是共振，在電源傳輸網絡中，它會在特定頻率下產生阻抗尖峰，放大電源噪聲，并使流經過孔的電流路徑不穩定。

玻璃所宣稱的特性反而成了新問題的根源。人工智能加速器以極高的時鐘頻率運行，這意味著共振頻率自然會與芯片的實際工作頻率范圍重疊。這種優勢最終被創造它的物理定律所削弱。

障礙三：長期可靠性數據

這不是技術問題，而是數據問題。

要讓一塊價值數萬美元的芯片用基板通過認證，需要做哪些工作？數千次的熱循環測試、濕度暴露測試、機械應力測試、詳細的失效模式分析。所有這些都必須記錄在案，才能最終有人簽字確認“是的，這塊基板值得信賴”。

這就像藥物臨床試驗一樣。一種藥物在早期試驗中可能看起來非常有效，但如果沒有數年數千名患者的數據，它就無法獲得批準。玻璃基板的情況也是如此。物理學原理表明它們優于有機基板。但目前還沒有數據庫能夠證明它們在實際生產環境中經過多年的使用也能保持性能。

玻璃基板的工藝變量比有機基板更多，例如TGV幾何形狀、銅填充方法、層疊結構以及面板級套刻變形（隨著層數增加而累積的對準誤差）。變量越多，出現問題時進行根本原因分析就越困難。你不能僅僅運行一次加速測試就草草了事。

再加上共振問題，僅靠熱可靠性和機械可靠性是不夠的，還需要單獨驗證頻域穩定性隨時間的變化。所需的測試范圍不斷擴大。

一位韓國玻璃芯基板專家在接受《韓國先驅報》采訪時直言不諱地表示：“Absolics 一年多前宣布已開始與客戶進行認證，但至今尚未公布任何結果。”宣布開始認證和公布結果是兩回事。

行業并未停滯不前，而是致力于基于仿真和機器學習的工藝優化、原子級界面建模以及切割過程中保護切邊的結構改進。 但所有這些都只是早期提升良率的工作，與構建長期可靠性數據庫截然不同。后者需要時間。

第四關：有機基板并未停滯不前

這是玻璃基板牛市中最常低估的一種。

自 1999 年以來，味之素的 ABF 一直是高性能 CPU 和 GPU 基板的事實標準。全球超過 95% 的此類基板都采用 ABF。二十五年不僅僅是一段漫長的時間，更是二十五年來積累的工藝知識、故障模式數據以及融入供應鏈每一層的客戶信任。

味之素社長在2025年4月的一次采訪中表示，公司將至少投資250億日元，到2030年將ABF產能擴大50%。他們知道玻璃化時代即將到來，但仍然選擇擴張。我的理解是：他們相信，無論玻璃化時代何時到來，到2030年ABF的需求都不會出現供過于求的情況。

ABF技術正在不斷發展。表面粗糙度降低，信號完整性與玻璃的差距正在縮小。鉆孔精度提高，過孔尺寸越來越小。大型芯片的焊點應力管理也得到了改善。ABF技術在基本物理特性上永遠無法與玻璃相媲美。但這并非問題的關鍵。真正的問題是：ABF技術發展速度更快，還是玻璃達到量產良率更快？現有廠商正在縮小差距這一事實本身就給玻璃帶來了時間上的壓力。

競爭格局

觀察這三名玩家，你會發現一個規律。

英特爾是該領域資歷最老的公司。十多年來，他們投入了超過10億美元，并在亞利桑那州錢德勒市設立了研發中心。2023年9月，他們正式宣布：“十年內實現封裝內集成一萬億個晶體管。” 但目前的情況卻撲朔迷離。英特爾公開表示，其研發路線圖沒有改變，但同時又表示尚未決定是自主生產還是外包。 TrendForce報道稱，英特爾正在考慮轉向外部采購。英特爾否認了這一說法。在2026年日本NEPCON展會上，他們展示了一款集成EMIB封裝的玻璃基板，并表示不存在SeWaRe問題。這固然不錯。但目前仍未公布產品發布時間表，沒有大規模可靠性數據，自主生產還是外包的決策也懸而未決。對于一家在該領域深耕十年、投入超過10億美元的公司來說，這其中存在著諸多懸而未決的問題。

三星電機（SEMCO）正在其世宗試驗生產線進行原型生產，并與住友化學簽署了一份諒解備忘錄，計劃成立一家玻璃芯材料合資企業，預計主合同將于2026年簽訂，最早于2027年實現量產。 TrendForce報道稱，三星已將該項目從研發部門轉移到業務執行團隊，這表明他們正在認真推進商業化進程。但Digitimes在2025年11月報道稱，三星尚未與客戶進行正式的樣品評估。有報道稱，三星與美國大型科技公司就樣品供應進行的討論正在加速進行，值得關注。

Absolics是這三家公司中唯一擁有專屬工廠的公司，其位于佐治亞州科文頓的工廠投資6億美元，并獲得了美國政府1.75億美元的資助。根據TheElec 2026年3月的報道，他們即將獲得AMD的認證。這是目前該市場最確鑿的進展。即便如此，即使AMD最終批準，初期產量也會很小，而且AWS已無限期推遲了其認證測試。母公司SKC繼續向Absolics注資，并暫緩了其在2026年上半年進行小批量生產的計劃。值得關注。

退一步，把這三家公司放在一起看。擁有最多知識產權的公司還沒決定如何生產。力推垂直整合的公司還沒完成正式的樣品評估。擁有工廠的公司雖然接近首次認證，但產量微乎其微。這個市場并非由一家領頭羊引領行業發展。所有公司都處于大致相同的階段，以大致相同的速度前進。

玻璃中介層

介紹之前：四件需要知道的事

玻璃中介層理論的邏輯比玻璃芯基板理論更簡單。

硅中介層是在半導體晶圓上制造的，這些晶圓也用于制造芯片。中介層占用的晶圓槽位，就意味著芯片無法使用一個晶圓槽位。隨著人工智能芯片需求的爆炸式增長，晶圓產能的競爭造成了結構性瓶頸。臺積電必須在制造芯片和制造連接芯片的橋接層之間做出選擇。

玻璃中介層提供了一條不同的道路。它不使用半導體制造設備，而是使用源自顯示器行業的大尺寸玻璃加工設備。這種中介層完全避開了晶圓產能的競爭。三星已表示，計劃在2028年前將玻璃中介層引入先進半導體領域，以滿足客戶需求。

為什么玻璃中介層理論也出現得這么早？

邏輯很清晰。有兩個因素阻礙了邏輯的正確性。

首先是互連密度差距。硅中介層采用半導體光刻技術制造，間距可縮小至1微米以下。而玻璃由于TGV工藝的限制，最小間距僅為2微米。聽起來像是兩倍的差距，但在這個領域，兩倍的差距已經相當大了。對于帶寬要求最高的連接，例如HBM到GPU的連接，硅仍然明顯勝出。玻璃在性能上無法挑戰硅，而是在成本和容量方面。這兩者是不同的論點。

第二點是，臺積電并未停滯不前。CoPoS（芯片封裝在面板基板上）技術是在矩形面板而非圓形晶圓上制造硅中介層。想想烤披薩：矩形烤盤比圓形烤盤占用更少的邊緣空間，因此在相同的烤箱中可以獲得更大的可用面積。更高的面積利用率意味著更低的成本。而且，臺積電的CoPoS路線圖明確表示，未來可能會將玻璃或其他材料集成到該面板框架中。如果臺積電將玻璃技術融入CoPoS，而不是被其取代，“繞過臺積電”的論點將從根本上站不住腳。玻璃中介層市場或許仍會開放，但獨立玻璃中介層供應商的戰略意義將大大削弱。

對于玻璃芯基板而言，需要滿足兩個條件。第一，Absolics 的 AMD 認證獲得確認，并且采購訂單轉化為實際產量。第二，三星的原型產品通過客戶規格審核并進入正式樣品評估階段。這兩個條件都必須實現。單個數據點并不能代表趨勢，它僅僅是一個數據點而已。

另一個方向也有信號。如果味之素在實際生產中（而非演示生產）實現小于 5μm 線間距的 ABF，則證實有機基板路線圖足夠長，足以推動玻璃基板在 2030 年之后繼續發展。味之素首席執行官已正式設定目標，到 2030 年實現電子材料年增長率 10% 以上。

對于玻璃中介層而言，關鍵信號在于三星能否在2027年之前實現接近硅中介層間距的水平。如果這一差距無法彌合，玻璃中介層仍然只是低帶寬應用的一種成本降低方案，而無法真正替代CoWoS（目前業界標準的中介層封裝工藝）。臺積電CoPoS的試點良率數據也至關重要。如果CoPoS能夠順利擴展，那么推動玻璃中介層發展趨勢的產能壓力將在臺積電自身的生態系統內得到部分緩解。

結論

玻璃基板和玻璃中介層雖然材料相同，但它們的研發理念、時間表和風險狀況卻截然不同。請勿將它們混為一談。

在玻璃芯基板上，諸多障礙仍遠未解決。良率比有機材料低20個百分點。TGV工藝尚未標準化。可靠性數據匱乏。英特爾尚未確定其制造工藝。三星尚未完成正式的樣品評估。Absolics的進度接近AMD，但AWS的研發進度無限期延后。我認為結構性轉折點最早也要到2027-2028年才會出現。

在玻璃中介層上，邏輯電路更加清晰，但與硅相比的密度差距以及臺積電的CoPoS響應都是實際存在的變數。玻璃能否彌合這一差距是核心問題，而答案要等到2027年以后才能揭曉。

物理學原理本身并沒有錯。這兩個主題的結構方向都正確。但是，物理學原理正確和現在進行此類交易是否值得投資是兩回事。這正是本文的重點所在。

對于那些著眼于未來轉折點的投資者而言：如果玻璃芯基板認證擴展到第二家廠商三星，那么作為Absolics的母公司和主要資金提供方的SKC，無疑是上市市場中這一論點的最直接體現。另一方面，味之素則直接受益于玻璃芯基板交付周期的每一次延期。他們正趁著ABF需求依然保持結構性支撐之際，將產能擴大50%。我對2026年的預測是：現有廠商的風險/回報比更為清晰。

*免責聲明：本文由作者原創。文章內容系作者個人觀點，半導體行業觀察轉載僅為了傳達一種不同的觀點，不代表半導體行業觀察對該觀點贊同或支持，如果有任何異議，歡迎聯系半導體行業觀察。

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