文 | 產(chǎn)聯(lián)社CLS
如果你拆開一部智能手機或一臺AI服務(wù)器,會看到電路板上嵌著一塊塊黑色的芯片。但很多人不知道的是,芯片和電路板之間還有一層薄薄的“基板”,它就像一座橋梁,負責(zé)把芯片上極其微小的電路引腳“轉(zhuǎn)接”到電路板上。沒有它,芯片焊不上去,信號也傳不出去。
就這么個不起眼的東西,正在經(jīng)歷一場從材料底層開始的深刻變革。
玻璃基板是什么?為什么突然成了“香餑餑”?
傳統(tǒng)封裝基板以有機樹脂為主要材料,類似為一種“高級塑料”,性價比較高、工藝成熟,在半導(dǎo)體行業(yè)沿用數(shù)十年,基本滿足了過去芯片封裝的性能需求。
AI芯片來了之后,情況徹底變了。一顆AI芯片上集成幾百億個晶體管,芯片越做越大、發(fā)熱越來越高、數(shù)據(jù)傳輸速度越跑越快。“高級塑料”有點扛不住了,因為受熱容易變形翹曲,高頻信號跑起來損耗太大,就像在一條坑坑洼洼的路上開車,速度上不去、油耗還特別高。
這時候產(chǎn)業(yè)界開始思考:能不能換一種材料?玻璃行不行?
方正證券在研報中指出,傳統(tǒng)BT/ABF等有機材料在大尺寸封裝下“形變翹曲嚴(yán)重、高頻信號損耗加劇”。而玻璃基板憑借低熱膨脹系數(shù)、高平整度、低介電損耗等優(yōu)勢,能有效解決這些問題。
對比玻璃、聚合物、硅三種材料后發(fā)現(xiàn):玻璃從可見光到紅外波段都具有高透明性,與PCB高度兼容,介電損耗極低,特別適合20GHz以上的高頻應(yīng)用,且化學(xué)惰性強、長期可靠性高,幾乎全面領(lǐng)先。興業(yè)證券也確認,玻璃基板在表面粗糙度、熱膨脹系數(shù)等關(guān)鍵指標(biāo)上全面優(yōu)于硅和有機材料。
打個比方:傳統(tǒng)有機基板像一塊木板,受潮受熱容易變形;玻璃基板像一塊鋼板,又平又穩(wěn),信號在上面跑得更快更清晰。
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玻璃基板用在哪兒?三個臺階往上走
玻璃基板的產(chǎn)業(yè)化是一級一級往上走的,目前能看到三個清晰的臺階。
第一臺階:電視和顯示器。 高端Mini LED電視的背光板已經(jīng)開始用玻璃基板了,這樣會比傳統(tǒng)PCB板更平整、散熱更好、畫質(zhì)更細膩。方正證券指出,Mini LED背光是最成熟的應(yīng)用方向,玻璃基方案正從高端電競顯示器向大尺寸電視滲透,中長期還會延伸到AR/VR和車載顯示。沃格光電、雷曼光電等廠商已在這個方向推進產(chǎn)品驗證。
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第二臺階:AI芯片封裝。 這是當(dāng)前市場最關(guān)注的領(lǐng)域,也是玻璃基板中長期最大的增量空間。
方正證券認為,玻璃芯基板把傳統(tǒng)有機BT樹脂芯層換成超薄玻璃芯,配合RDL增層布線,有望成為后摩爾時代先進封裝的核心基座。財通證券也判斷,英特爾、臺積電、三星等頭部廠商持續(xù)加大投入,產(chǎn)業(yè)已從技術(shù)驗證進入中試驗證階段,預(yù)計2027-2028年迎來初步量產(chǎn)落地。
從量產(chǎn)節(jié)奏來看,2025年三星電機向博通交付樣品,2026年下半年Absolics小批量送樣AMD,2027年下半年三星電機正式量產(chǎn),2028年英特爾、三星、臺積電推出適配TPU的玻璃基板方案,2030年海外產(chǎn)業(yè)全面產(chǎn)業(yè)化。
需要說明的是,玻璃基板目前主要替代的是有機載板。在HBM到GPU這種對帶寬要求最高的連接上,硅中介層仍然占優(yōu)。
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第三臺階:光通信和CPO。 這是更前沿的方向。數(shù)據(jù)中心光模塊的功耗和帶寬是老大難問題。方正證券指出,Nvidia Spectrum-X已量產(chǎn)CPO交換機,玻璃光波導(dǎo)憑借優(yōu)異的透光性和低光損,有望在2027年前后落地。簡單說,光信號直接在玻璃基板內(nèi)部傳輸,省去中間轉(zhuǎn)換環(huán)節(jié),功耗大幅下降。
另外,射頻IPD是落地更快的場景。玻璃因具備高絕緣性、低介電損耗和高頻特性,已成為集成無源器件的重要襯底材料,云天半導(dǎo)體、3DGS等廠商已實現(xiàn)量產(chǎn)。
上游:玻璃原片是最難啃的硬骨頭
玻璃基板的產(chǎn)業(yè)鏈分三段:上游原片、中游加工、下游應(yīng)用。最上游的原片環(huán)節(jié),技術(shù)壁壘最高,也最容易被“卡脖子”。
原片就是制造特種玻璃板。難在配方:玻璃里加什么成分、加多少,決定了熱膨脹系數(shù)、平整度、介電損耗這些核心指標(biāo)。配方不達標(biāo),后面所有工序都白搭。方正證券指出,原片配方涉及高純度石英砂、氧化硼等,核心基材包括硼硅酸鹽玻璃、無堿玻璃與石英玻璃三大類,高性能配方還需添加高純碳酸鍶、高純碳酸鋇、電子級氧化鋁等輔料來調(diào)控性能。當(dāng)前高端市場由康寧、肖特、AGC等海外巨頭主導(dǎo),康寧與AGC合計控制全球68.4%的原材料供應(yīng)。原片端由特種玻璃企業(yè)主導(dǎo),海外康寧、肖特、AGC、NEG等具備領(lǐng)先積累。
目前行業(yè)主要有三種玻璃生產(chǎn)工藝。溢流下拉法是全球半導(dǎo)體基板第一大工藝,雙面原生超平無需拋光,可直接TGV打孔布線,代表廠商是康寧、NEG。狹縫下拉法厚度精度極高,但大板量產(chǎn)受限,代表廠商是肖特。浮法工藝產(chǎn)能大、成本低,但單面存在錫析出缺陷,必須二次拋光,無法滿足高精度TGV布線要求。
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國內(nèi)原片企業(yè)正在加速追趕。力諾藥包憑借30年高硼硅玻璃生產(chǎn)經(jīng)驗,已向臺積電送樣,150×150mm尺寸于2026年4-5月通過測試。戈碧迦依托光學(xué)玻璃技術(shù)積累,其玻璃載板已批量供貨頭部封測企業(yè)。旗濱集團已開始與頭部芯片企業(yè)開展合作測試。凱盛科技背靠央企研發(fā)平臺,同步布局AI先進封裝中介層、Glass Core載板、CPO光模塊基板、Mini LED背光基板四大方向。
財通證券指出,特種玻璃作為玻璃基板的核心原材料,具有高技術(shù)壁壘、高價值量和潛在高利潤率,單平米價格較高,后續(xù)成熟后也有望保持較高水平。
中游:TGV加工,最考驗“手上功夫”的環(huán)節(jié)
原片只是一塊“玻璃板”,要變成“玻璃基板”,中間最關(guān)鍵的工序叫TGV:在玻璃上鉆微米級的孔,孔里填充金屬,實現(xiàn)上下層電路導(dǎo)通。
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這個活相當(dāng)不好干。玻璃是脆性材料,打孔不能崩邊、不能有微裂紋;填金屬要實心無空洞,否則導(dǎo)電會出問題。方正證券指出,TGV成孔技術(shù)已基本完成工藝驗證,量產(chǎn)瓶頸已全面向后段制程轉(zhuǎn)移:種子層沉積、電鍍填孔、RDL布線成為決定良率的關(guān)鍵。
當(dāng)前主流工藝是激光誘導(dǎo)深度刻蝕(LIDE)。先用超快激光在玻璃內(nèi)部指定位置精確改性,再浸入蝕刻液,改性區(qū)域蝕刻速率比未改性區(qū)快100倍以上,從而精準(zhǔn)形成通孔。LIDE可制備最小孔徑10μm、深寬比達50:1的高質(zhì)量通孔,側(cè)壁光滑、錐度可控。傳統(tǒng)激光燒蝕直接燒蝕玻璃,易致孔壁微裂紋和碎屑殘留。光大證券也確認,LIDE被認為是當(dāng)前實現(xiàn)大尺寸、高密度TGV批量制造的最優(yōu)技術(shù)路徑。
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種子層沉積相當(dāng)于在玻璃孔壁上先鍍一層銅薄膜,為后續(xù)電鍍打基礎(chǔ)。磁控濺射(PVD)是主流技術(shù),鍍出來的薄膜純度高、附著力好,尤其在高深徑比的通孔里也能覆蓋均勻。
電鍍填孔的核心難點,是把銅實打?qū)嵉靥钸M孔里,不能留氣泡、不能有縫隙。行業(yè)現(xiàn)在主要用周期反向脈沖電鍍(PPR)來解決這個問題。RDL布線環(huán)節(jié),線寬線距越細、堆疊層數(shù)越多,互連密度就越高。
國內(nèi)中游最受關(guān)注的是京東方和沃格光電。京東方2024年投了9.93億元建試驗線,已經(jīng)給部分國內(nèi)客戶送了樣,有的客戶已經(jīng)通過概念認證,進入技術(shù)測試階段。今年5月,京東方和康寧簽了三年合作備忘錄。沃格光電主攻TGV全制程,已經(jīng)能做到3μm孔徑、150:1深徑比、4層以上堆疊,試驗線、送樣驗證和小批量樣品都在推進中。
設(shè)備與輔材:最先掙到錢的“賣水人”
上游設(shè)備和輔材環(huán)節(jié),是產(chǎn)業(yè)鏈里最先能看到業(yè)績的地方。
激光設(shè)備方面,帝爾激光是TGV設(shè)備領(lǐng)域布局最早、產(chǎn)業(yè)化進展最快的企業(yè)之一,已形成"激光改質(zhì)+化學(xué)蝕刻+AOI檢測"一體化解決方案,覆蓋晶圓級及面板級應(yīng)用。德龍激光重點布局玻璃通孔激光加工設(shè)備,持續(xù)推進先進封裝客戶驗證。大族激光也在積極布局玻璃基板賽道。
光刻、磁控濺射設(shè)備方面,匯成真空已布局TGV深孔金屬化設(shè)備,其PVD方案可實現(xiàn)孔徑20μm、深寬比20:1通孔的種子層全覆蓋,膜厚均勻性控制在±3%以內(nèi)。電鍍設(shè)備方面,東威科技已交付TGV電鍍設(shè)備并成功驗收。
輔材方面,天承科技聚焦TGV通孔金屬化所需的電鍍液及添加劑,已與京東方、三疊紀(jì)等客戶持續(xù)合作并取得小批量訂單。廣發(fā)證券確認其已進入客戶驗證階段,光大證券也指出天承科技在刻蝕添加液、江化微在表面清洗劑等環(huán)節(jié)已有布局。
梳理下來,產(chǎn)業(yè)鏈上的主要環(huán)節(jié)包括玻璃原片、玻璃基板、激光設(shè)備、光刻與磁控濺射設(shè)備、電鍍設(shè)備、藥水六大類,每個環(huán)節(jié)都有對應(yīng)的核心企業(yè)。
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海外巨頭跑在前面,國內(nèi)加速追趕
綜合各家海外巨頭已披露的信息,量產(chǎn)時間表逐漸清晰。
英特爾起步最早。自2023年9月率先發(fā)布先進封裝玻璃基板計劃以來,已投資10億美元在亞利桑那州建設(shè)研發(fā)產(chǎn)線。2026年1月,英特爾在NEPCON Japan展會上展示了Glass Core Substrate原型,并計劃將新墨西哥州的里奧蘭喬工廠改造為全球首個玻璃基板量產(chǎn)基地,目標(biāo)是2030年實現(xiàn)全面商用。興業(yè)證券的研報進一步指出,英特爾將在2026年推出成熟封裝樣品,2027年大規(guī)模釋放產(chǎn)能。此外,英特爾與其合作伙伴3DGS在印度建設(shè)的工廠已獲批,投產(chǎn)后預(yù)計每年可生產(chǎn)約7萬塊玻璃基板。
臺積電方面,正在加速玻璃基板與面板級扇出型封裝(FOPLP)的融合,推進CoPoS技術(shù)開發(fā)。臺積電董事長魏哲家表示,CoPoS試點產(chǎn)線已經(jīng)搭建,預(yù)計幾年后可進入量產(chǎn)階段,長遠目標(biāo)是用玻璃基板取代硅中介層。興業(yè)證券確認,臺積電CoPoS玻璃基板試產(chǎn)線預(yù)計2-3年實現(xiàn)規(guī)模化量產(chǎn)。
三星電機在2024年CES上正式宣布進軍玻璃基板領(lǐng)域,2025年11月與日本住友化學(xué)成立合資公司,共同生產(chǎn)Glass Core材料,目標(biāo)是在2026至2027年間實現(xiàn)量產(chǎn)。由韓國SKC與美國應(yīng)用材料公司聯(lián)合組建的Absolics,已投資3000億韓元在美國佐治亞州建成玻璃基板工廠,并向AMD提供了樣品,目前處于客戶認證階段。國盛證券指出,多家企業(yè)的產(chǎn)能將在2026至2028年間集中釋放。
國內(nèi)方面,京東方被視為追趕海外巨頭的核心力量。國盛證券預(yù)計,京東方將在2027年實現(xiàn)初始量產(chǎn)、2029年邁向規(guī)模化應(yīng)用。但客觀來看,京東方在機構(gòu)調(diào)研中明確表示,試驗線良率尚未達到量產(chǎn)水平,何時達標(biāo)仍有較大不確定性。
除京東方外,國內(nèi)產(chǎn)業(yè)鏈在材料、TGV工藝、設(shè)備與封測等環(huán)節(jié)也形成了初步協(xié)同。沃格光電已實現(xiàn)3μm孔徑、150:1深徑比、4層以上的玻璃基板堆疊;云天半導(dǎo)體通過誘導(dǎo)刻蝕技術(shù),在180μm玻璃基板上實現(xiàn)了空腔嵌芯和銅RDL布線,并已落地77GHz汽車?yán)走_天線集成產(chǎn)品。彩虹股份、凱盛科技、東旭光電等企業(yè)也在布局TGV相關(guān)產(chǎn)品。整體而言,國內(nèi)產(chǎn)業(yè)鏈正從"單點可用"向"系統(tǒng)量產(chǎn)"邁進。
興業(yè)證券還從更宏觀的視角指出,玻璃基板封裝技術(shù)正在重塑整個電子信息產(chǎn)業(yè)鏈的價值分配。從EDA設(shè)計軟件、核心材料、專用設(shè)備到終端應(yīng)用,七大環(huán)節(jié)已形成完整產(chǎn)業(yè)閉環(huán),整體帶動的市場規(guī)模超過2000億美元。
千億市場的藍圖與現(xiàn)實的挑戰(zhàn)
從市場規(guī)模看,根據(jù)市場研究機構(gòu)Omdia的數(shù)據(jù),2026年全球玻璃基板市場規(guī)模預(yù)計達186億美元,2030年有望突破320億美元,年復(fù)合增長率達14.5%,遠超有機基板約6%的增速。SEMI報告則顯示,預(yù)計2028年至2040年期間,玻璃基板市場復(fù)合年均增長率將達67.2%。中國工程院院士彭壽預(yù)測,“十五五”末期玻璃基板可能成為一個萬億級的賽道。
但多家券商也冷靜指出了現(xiàn)實困難。
首先是技術(shù)風(fēng)險。TGV工藝的良率提升存在不確定性,深高寬比通孔填充、多層布線對準(zhǔn)等瓶頸能否突破,直接決定著產(chǎn)業(yè)化進程的快慢。其次是競爭格局。康寧、AGC、英特爾等海外巨頭技術(shù)積累深厚,在專利、工藝和產(chǎn)能上都有先發(fā)優(yōu)勢,國內(nèi)企業(yè)追趕的壓力不小。第三是市場需求。玻璃基板的增量需求主要依賴AI算力和HBM封裝擴張,如果下游產(chǎn)業(yè)化進度不及預(yù)期,行業(yè)擴容空間就會收縮。
具體到工藝層面,現(xiàn)階段核心瓶頸集中在TGV通孔、微孔金屬化、銅層附著力等環(huán)節(jié)。玻璃基板的制造成本仍比有機基板高出30%到50%,整體良率還有很大的提升空間。產(chǎn)業(yè)化進度、關(guān)鍵工藝進展、客戶驗證和訂單轉(zhuǎn)化,每一個環(huán)節(jié)都存在不及預(yù)期的可能。
光大證券的研報還補充了一個值得關(guān)注的細節(jié):目前由27家國際企業(yè)組成的行業(yè)聯(lián)盟將國內(nèi)企業(yè)排除在外,產(chǎn)業(yè)鏈封鎖態(tài)勢明顯。2026年5月29日,中國玻璃線路板產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟正式發(fā)起,目的就是助力國內(nèi)玻璃基先進封裝實現(xiàn)自主可控。
從送樣驗證到穩(wěn)定量產(chǎn),從工藝跑通到成本收斂,還需要數(shù)年工程化爬坡。財通證券判斷,當(dāng)前英特爾、臺積電、三星等頭部廠商持續(xù)加大投入,產(chǎn)業(yè)已逐步由技術(shù)驗證階段進入中試驗證及產(chǎn)能建設(shè)階段,預(yù)計2027至2028年有望迎來初步量產(chǎn)落地。目前TGV成孔技術(shù)已基本完成工藝驗證,量產(chǎn)瓶頸正向后段制程轉(zhuǎn)移。國內(nèi)設(shè)備環(huán)節(jié)率先突圍,材料端加速驗證補短板,整體正從“單點可用”向“系統(tǒng)量產(chǎn)”過渡。
方向已經(jīng)很清楚了:封裝基板正在經(jīng)歷一場從材料基底開始的變革。對產(chǎn)業(yè)鏈上的企業(yè)來說,這已不是一個要不要進場的問題,而是什么時候進、以什么方式進的問題。
玻璃基板的前景足夠誘人,但通往規(guī)模化量產(chǎn)的路,還得一步一步走扎實。
數(shù)據(jù)來源:
Omdia《全球玻璃基板市場展望》(2026)、SEMI《全球半導(dǎo)體封裝材料市場報告》(2026)、中國工程院
研報來源:
1. 方正證券-《玻璃基板專題1:AI算力引領(lǐng)封裝升級,關(guān)注TGV和電鍍填孔核心工藝》(2026.06.21)
2.興業(yè)證券-《AI先進封裝迭代加速,玻璃基板迎來景氣上行》(2026.06.11)
3.財通證券-《產(chǎn)業(yè)鏈量產(chǎn)前夜,玻璃企業(yè)迎新生》(2026.06.10)
4.廣發(fā)證券-《玻璃基板:AI封裝的下一塊關(guān)鍵拼圖》(2026.06.06)
5.光大證券-《TGV玻璃基板行業(yè)動態(tài)報告:玻璃基板崛起,賦能先進封裝》(2026.06.09)
6.國盛證券-《玻璃基板系列報告:AI算力時代先進封裝核心材料》(2026.06.11)
報道來源: 科創(chuàng)板日報、半導(dǎo)體行業(yè)觀察、The Elec
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