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玻璃基板系列报告：AI算力时代先进封装核心材料

核心内容

随着AI算力的快速发展，传统封装材料逐渐暴露出性能瓶颈，玻璃基板因其优异的物理、热学和电气性能，成为先进封装和光电共封装（CPO）领域的关键材料。玻璃基板具备以下优势：

• 热学稳定性高：热膨胀系数（CTE）可调节至3-9 ppm/°C，与硅片高度匹配，有效降低热循环引起的机械应力。
• 低翘曲与高平整度：可将超大面积封装下的翘曲变形降低70%以上，提升封装可靠性。
• 电气性能卓越：介电常数（Dk）低至2.5-6，介电损耗（Df）低至0.0005-0.005，减少传输损耗，保障信号完整性。
• 布线密度高：支持2微米以下线宽/线距（L/S），互连密度可提升10倍以上。
• 成本优势：在面板级封装中，玻璃基板可带来22-28%的成本节省，比传统有机基板更具经济性。

主要观点

1. 行业发展趋势

• AI算力需求推动先进封装技术发展，玻璃基板成为满足高密度、高速率、高散热需求的核心材料。
• 传统有机基板在性能和成本上难以满足下一代封装需求，硅中介层受限于晶圆尺寸和成本，玻璃基板具备更大尺寸和更低成本优势。
• 全球玻璃基板市场预计在2026年达到186亿美元，2026-2030年复合增长率14.5%，2028-2040年预计达67.2%。

2. 海外企业布局

• 英特尔：推出玻璃核心基板样品，规划2030年全面商用，联合3DGS投资33亿美元建厂，推进EMIB技术与玻璃基板结合。
• 台积电：推出CoPoS平台，采用玻璃作为中介层，规划2030年四季度实现商用量产。
• 韩日企业：三星电机与住友化学成立合资企业，计划2027年后量产；SKC与应用材料共建工厂，Rapidus展示600×600mm玻璃中介层样品，目标2028年量产。

3. 材料巨头康宁

• 康宁凭借熔融下拉制程掌握高端玻璃基材技术，推出面向102.4Tbit/s数据中心交换机的玻璃基CPO方案，实现光电信号一体化。
• 2025年推出板级扇出型光电路板，集成1024条低损耗IOX波导，显著简化光互连架构。

4. 国内产业链进展

• 京东方：建设玻璃基封装载板中试产线，投入9.93亿元，规划2027年初始量产、2029年规模化应用。与康宁签署合作备忘录，共同推进玻璃基板技术。
• 沃格光电、云天半导体：攻克TGV成孔、RDL布线等核心工艺。
• 彩虹股份、凯盛科技、东旭光电：布局封装玻璃与TGV相关产品。
• 大族激光、帝尔激光、盛美上海：配套研发激光加工设备与材料。
• 国内产业链正从“单点可用”向“系统量产”过渡，形成初步协同效应。

关键信息

• 技术瓶颈：TGV玻璃通孔、微孔金属化、铜层附着力等问题仍是当前玻璃基板制造的难点，导致良率较低、成本较高。
• 市场前景：玻璃基板市场增长迅速，远超有机基板，未来5年CAGR预计达14.5%，长期CAGR达67.2%。
• 投资建议：以京东方为代表的玻璃基板企业有望受益于AI算力浪潮，国内产业链亦将尽享产业红利。

投资风险提示

1. 技术迭代不及预期：玻璃基封装技术仍处于发展阶段，研发存在不确定性。
2. 下游AI需求不及预期：若AI算力发展放缓，可能影响玻璃基板需求。
3. 新技术替代风险：行业技术更迭快，可能有其他替代方案影响玻璃基板的市场地位。

相关标的

• 玻璃基封装：京东方、晶方科技、长电科技、通富微电等
• TGV工艺：凯盛科技、东旭光电、沃格光电等
• 设备与材料：天承科技、彩虹股份、帝尔激光、德龙激光、大族激光、盛美上海等
• 光互连：华灿光电、水晶光电、蓝特光学等

图表目录（关键数据）

• 图表1：有机芯基板在回流焊加热过程中会翘曲
• 图表2：有机载板与玻璃载板性能对比
• 图表3：有机载板与玻璃载板布线结构对比
• 图表4：玻璃基封装具有更高的面积利用率
• 图表5：不同封装尺寸下晶圆/面板尺寸对应的成本节省率（%）
• 图表6：数据中心光互连的光电封装技术发展趋势
• 图表7：利用倏逝场耦合实现玻璃基3D CPO的方案图
• 图表8：利用LIDE技术加工TGV Interposer的工艺流程
• 图表9：英特尔“厚芯”玻璃基板
• 图表10：先进封装技术演进路径
• 图表11：三星电机、住友化学签署封装基板玻璃芯合资生产MOU
• 图表12：康宁面向102.4Tbit/s数据中心交换机的玻璃基CPO方案
• 图表13：带有光环路的波导线路
• 图表14：在1U机架式机箱内集成玻璃波导线路
• 图表15：京东方玻璃基先进封装项目工艺设备搬入仪式
• 图表16：京东方与康宁公司签署合作备忘录