> **来源：[研报客](https://pc.yanbaoke.cn)** # 玻璃基板专题报告总结 ## 核心内容概述 随着AI算力需求的快速增长，封装技术正经历从传统硅基向玻璃基材料的转型。玻璃基板凭借其机械尺寸稳定、CTE可调、介电损耗低、表面平整、可面板级大尺寸加工等优势，成为先进封装领域的关键材料。当前，全球先进封装市场预计在2030年将突破794亿美元，年复合增长率约9.5%。玻璃基板在CoPoS、玻璃芯载板、CPO玻璃桥三大方案中均展现出显著的技术优势与产业化潜力。 ## 主要观点 - **AI算力需求驱动带宽升级**：芯片与HBM之间的数据交换受限于互连带宽，玻璃基板作为新型材料，可有效提升带宽密度与传输效率。 - **封装工艺持续演进**：封装技术正从“由点到线、由线到面”逐步发展，支持更高效的互连与集成。 - **玻璃基板的三大应用方案**： - **CoPoS**：以玻璃作为方形载具，实现面板级封装，提升材料利用率和经济性。 - **玻璃芯载板**：替代传统有机材料，提升高频高速传输性能。 - **CPO玻璃桥**：利用玻璃波导技术，解决光纤与PIC之间的耦合难题，显著降低耦合损耗并提升集成密度。 - **玻璃基板的产业化路径**：当前产业共识逐步形成，多个企业已开始布局玻璃基板技术与产线建设，推动技术落地。 ## 关键信息 ### 1. 玻璃基板材料优势 - **低介电损耗**：玻璃的Dk和Df显著优于硅基与有机材料，适合高频高速信号传输。 - **CTE可调**：通过调整玻璃组分，可实现与芯片匹配的热膨胀系数，减少翘曲。 - **高尺寸稳定性**：玻璃具有优异的平整度和机械刚性，有利于大尺寸封装与高密度布线。 - **面板级加工**：玻璃可实现大尺寸面板加工，显著提升材料利用率，降低成本。 ### 2. 产业化进展 - **英特尔**：发布510×515mm规格、20层布线玻璃芯基板，集成全铜填充TGV和光波导。 - **台积电**：推进CoPoS方案，计划2027年小规模试产，2028年正式量产，预计降低封装成本约30%。 - **康宁**：推出Glass Bridge方案，通过离子交换玻璃波导解决光路耦合难题，支持高密度集成。 - **京东方**：与康宁合作，试验线通线并送样认证，实现TGV钻孔、填铜、多层RDL完整工艺流程。 - **沃格光电**：自研TGV技术，深宽比达150:1，支持大尺寸封装。 - **蓝思科技**：实现超大尺寸玻璃基板上数百万级通孔精准加工，计划2026年底投产。 ### 3. TGV加工工艺 - **主要工艺路线**：激光钻孔、激光诱导刻蚀、感光玻璃光刻。 - **金属化与电镀**：采用磁控溅射种子层+化学镀/电镀，实现全铜填充。 - **RDL布线**：沿用硅基电镀与大马士革工艺，对直写光刻、垂直电镀提出更高要求。 - **产业化瓶颈**：高深宽比成孔、电镀无空隙填充、玻璃开裂控制。 ### 4. 光学互连方案 - **传统可插拔方案**：成本高、功耗大、密度低，难以满足未来超高带宽需求。 - **CPO方案**：通过光电共封装，显著降低功耗与延迟，支持800G/1.6T光模块，预计2030年市场规模将突破100亿美元。 - **Glass Bridge方案**：利用晶圆级IOX波导技术，实现低损耗、高密度、易维护的光互连。 ## 投资建议 - **激光钻孔/改性设备**：关注大族数控、帝尔激光、德龙激光。 - **光刻/直写设备**：关注芯碁微装。 - **电镀设备与电镀化学品**：关注东威科技、洪田股份、三孚新科。 ## 风险提示 - 下游巨头导入进度不及预期。 - 关键工艺良率突破不及预期。 - 先进封装及AI算力需求不及预期。 - TGV技术产业化进度不及预期。 - 行业竞争加剧。 ## 技术对比与优势 | 指标 | 硅 | 有机材料(ABF/BT) | 玻璃 | |------|----|------------------|------| | Dk (1-10GHz) | ~11.9 | ~3.5-4.7 | ~4.5-5.5 | | Df (损耗) | 较高，随频率/载流子效应恶化 | ~0.005-0.015 | ~0.002-0.003 | | 热导率 (W/mK) | ~150 | 低 | ~1 | | CTE (ppm/°C) | ~3.2 | 15-17 | 3-9 可调 | | 加工形态 | 圆晶圆 | 面板 | 大面板 | | 综合成本 | 高 | 低 | 中(潜力大) | ## 封装技术演进路径 | 技术 | 日期 | 特点 | |------|------|------| | 引线键合 | 1975 | 基础互连方式 | | 倒装焊 | 1995 | 提升互连密度 | | 热压键合 | 2012 | 实现异构集成 | | 扇出(Fan-out) | 2015 | 增加布线面积 | | 混合键合 | 2018 | 铜-铜直接键合，提升互连精度 | | TGV与RDL | 2026 | 实现面板级封装，提升成本效益 | ## 封装工艺流程 - **CoPoS流程**：玻璃载板上制备RDL，TGV垂直互连，支持大尺寸封装。 - **CoWoS-S流程**：硅中介层，高密度布线，成本高。 - **CoWoS-R流程**：有机RDL，低成本，尺寸弹性高。 - **CoWoS-L流程**：RDL+局部硅互连，性能与成本折中。 - **EMIB流程**：局部硅桥，成本低，适合中低密度应用。 ## 市场前景与挑战 - **市场增长**：预计2030年全球CPO市场规模将突破100亿美元，AI服务器和超算渗透率持续上升。 - **技术挑战**：高深宽比成孔、电镀无空隙填充、玻璃开裂控制是当前产业化的主要瓶颈。 - **成本优势**：玻璃基板相比硅基方案，成本更低，材料利用率更高。 ## 未来趋势与机遇 - **技术升级**：玻璃基板将逐步替代硅基与有机材料，成为高端封装的核心材料。 - **国产替代**：在TGV打孔、金属化电镀、RDL光刻等环节，国内企业具备切入机会。 - **产业协同**：康宁、京东方、沃格光电、蓝思科技等企业正推动玻璃基板技术与产线建设，有望切入全球供应链。