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报告摘要
华泰 | 超级玻璃:不止于封装基板 — 重识建材系列
核心内容概述
玻璃基材凭借其可调CTE、高平整度、天然绝缘/低介电损耗等物理特性,正成为下一代重要的半导体材料。随着AI/HPC算力需求的快速增长,玻璃基板在先进封装、光电互连、射频前端、临时键合等领域展现出巨大的应用潜力。在封装材料领域,玻璃基板有望替代传统有机载板和硅中介层,成为主流选择。本文梳理了玻璃基板在不同场景中的应用、产业链技术瓶颈、国产替代潜力及未来市场空间。
主要观点
- 玻璃基板应用潜力大:在AI/HPC大尺寸封装、CPO光互连、射频前端、HDD玻璃盘片等领域,玻璃基板具备显著优势,成为未来重要的封装材料。
- 技术瓶颈集中于原片与TGV环节:封装玻璃原片的CTE可调性、介电性能、TTV控制、杂质与缺陷控制等是技术难点,TGV金属化环节亦存在种子层覆盖不足、附着力差、填孔空洞等关键问题。
- 海外产业化领先,国内加速追赶:海外企业如康宁、AGC、SCHOTT、Absolics等已进入小批量量产阶段,预计2028-2029年将实现规模化。国内企业则在“原片+加工”双线推进,部分已进入小批量供货与送样验证阶段。
- 国内企业具备切入优势:国内玻璃企业主要分为三类:显示基板玻璃系、浮法玻璃龙头、高硼硅/特种玻璃系,均具备一定的工艺迁移基础,有望实现国产替代。
- 市场空间广阔:据测算,2030年全球玻璃基板市场空间有望达到33-118亿美元,其中玻璃芯载板为主要贡献来源,玻璃中介层次之。原片环节市场空间预计为6.6-23.6亿美元。
关键信息
一、玻璃基板的应用场景
- Glass Core载板:替代有机载板,用于AI/HPC大尺寸封装,支持更高互连密度与更低信号损耗。
- Glass Interposer中介层:替代硅中介层,适用于Chiplet架构与高密度互连,具有面板级制造优势。
- Glass Carrier临时键合材料:用于2.5D/3D封装,作为可重复使用工艺耗材,国产替代进展较快。
- HDD玻璃盘片:用于机械硬盘,支持HAMR技术,具备高磁密度与大容量优势。
- 玻璃基IPD:集成无源器件,用于射频前端与ESD/EMI防护,当前已实现量产。
二、玻璃基板的技术瓶颈
- TGV环节:成孔、金属化、多层布线、大尺寸良率控制是核心难点。
- 原片环节:需满足CTE可调、低介电损耗、低TTV、低缺陷等要求,当前主要由海外厂商主导。
- 加工环节:涉及激光改性、湿法刻蚀、电镀、CMP等工艺,对设备与技术要求高。
三、国内企业的布局与进展
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显示/电子玻璃系:
- 彩虹股份:具备G8.5+无碱铝硼硅基板玻璃量产能力。
- 凯盛科技:具备显示材料全产业链,TGV玻璃处于研发阶段。
- 京东方:已完成玻璃基载板全流程工艺验证,已送样并进入技术测试阶段。
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浮法玻璃龙头:
- 旗滨集团:推进定制化封装玻璃研发,已实现200×200mm小批量客户送样。
- 戈碧迦:已量产临时键合玻璃载板,玻璃基板已送样。
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高硼硅/特种玻璃系:
- 力诺药包:具备高硼硅耐热玻璃基础,玻璃基板处于研发阶段。
- 戈碧迦:依托光学玻璃与特种功能玻璃能力,具备高含硼玻璃产品经验。
四、未来市场空间测算
| 情景 | 载板渗透率 | 中介层渗透率 | 合计市场空间(亿美元) |
|---|---|---|---|
| 保守 | 10% | 5% | 32.6 |
| 基准 | 20% | 15% | 66.8 |
| 乐观 | 35% | 30% | 118.1 |
五、海外厂商进展
- 康宁:推出Glass Bridge,用于AI光互连;与台积电合作开发CoPoS用特种玻璃。
- AGC:推出EN-A1无碱玻璃,支持TGV与封装需求。
- Absolics:美国Covington工厂进入商业化爬坡,2026年底启动小批量量产。
- 台积电:CoPoS中试线已建成,量产窗口指向2028-2029年。
- 三星电机:与住友化学合作推进玻璃芯材料量产。
- Rapidus:展示600×600mm玻璃中介层样品,推进面板级封装。
投资建议
- 优先关注两类企业:具备原片与TGV加工能力的玻璃企业,以及具备封装材料研发经验的电子玻璃厂商。
- 国产替代逻辑清晰:国内企业在工艺基础、技术积累与客户验证方面具备优势,有望在高端玻璃市场实现突破。
- 市场增长可期:随着先进封装需求增长与技术突破,玻璃基板市场将进入快速扩张阶段。
风险提示
- 技术成熟度与量产风险:玻璃基板产业化仍处于“量产前夜”,良率爬坡与工艺验证是关键。
- 下游需求与渗透节奏不及预期:若AI/HPC需求放缓或硅中介层技术迭代,将影响玻璃基板市场空间。
- 测算与实际不符风险:市场空间测算依赖渗透率与成本假设,存在偏差风险。
- 国产送样认证不通过与竞争格局恶化风险:若国产产品未能通过认证或市场竞争加剧,将影响替代进程。
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