玻璃基板：开启技术革新盛宴，重塑半导体封装未来

11 月 6 日，TVG 首届国际玻璃通孔技术创新与应用论坛将盛大召开，英伟达、英特尔、华为、三星等行业巨头都将参会。这意味着玻璃基板先进封装行业的重大变革即将来临，一个全新的超级趋势正在崛起！

玻璃基板是一种由硅酸盐复盐等构成的薄玻璃片，它拥有众多卓越的物理化学特性，如平整度高、热稳定性好、热膨胀系数低、介电损耗低以及化学稳定性佳等。与硅和有机材料相比，玻璃基材料在电学、物理、化学性能方面优势明显，其热学和机械性能也优于有机材料，因此非常适用于各类对要求苛刻的电子封装领域，在半导体芯片和高清显示领域的应用也日益广泛。

据芯片巨头英特尔研究，有机材料存在耗电量大、收缩和翘曲等问题，这可能使半导体行业在使用有机材料的硅封装中微缩晶体管的能力达到极限。而玻璃基板在线宽、线距、凸点尺寸等方面能够做得更精细，可有效提升互联密度等多方面性能，有望助力半导体行业在 2030 年之后继续维持摩尔定律。

随着 AI 算力需求持续攀升，硬件电路愈发复杂，无论是广泛应用的 PCB 有机基板，还是用于提高封装密度的 TSV 技术，在可预见的未来都可能成为制约高性能算力芯片（如 AI 芯片）生产的瓶颈。相比之下，玻璃基板凭借其天然的电气特性、出色的机械性能、良好的热导率和较低的热膨胀系数，已成为新型先进封装技术基板的研究焦点，它在封装领域的应用无疑是一次重要的技术革新。



基于玻璃基板广阔的产业应用前景，英特尔、AMD、三星、SK 集团等众多芯片头部企业纷纷推出玻璃基产品发展计划。英特尔将在 2030 年大规模生产玻璃基板，并已在亚利桑那厂投资 10 亿美元建立玻璃基板研发线及供应链；AMD 正在对新光电气（日企）、欣兴电子（台企）、三星电机（韩企）和奥地利奥特斯等多家主要半导体基板企业的玻璃基板样品进行性能评估测试；三星预计 2024 年建设玻璃基板原型生产线，2026 年投入量产。Prismark 预测，随着各大芯片巨头纷纷入局，玻璃基板对硅基板的替代速度有望加快，预计 3 年内玻璃基板渗透率将达 30%，5 年内将超过 50%。



在摩尔定律放缓的大背景下，半导体行业在先进封装领域投入了更多资源。当前封装主流技术以硅晶圆为主，但随着芯片尺寸和集成数量不断增加，玻璃材料愈发受到关注。由于玻璃可能具有更好的成本效益，其在先进封装中的应用逐渐兴起。摩根士丹利在本周最新报告中深入分析了玻璃在半导体行业的应用潜力、优势、挑战和市场前景，指出玻璃在各种先进封装应用中潜力巨大，市场空间将以 37%的复合年增长率增长，不过供应链优化还需数年时间。英特尔、台积电、美光等供应链企业都在关注这个市场，其更具意义的商业贡献或许要几年后才会显现，这也将持续成为市场焦点，而英特尔一直是推动玻璃基板核心技术发展的关键力量之一。2023 年 9 月，英特尔经过十年研究，推出了行业首个用于下一代先进封装的玻璃基板，认为玻璃基板核心能实现多个小芯片的异构集成，构建封装内系统架构。



与西方发达国家相比，中国企业在玻璃基领域虽然起步稍晚，但发展势头迅猛。



玻璃基板领域企业概览

戈碧迦 $沃格光电(SH603773)$  $雷曼光电(SZ300162)$  $三超新材(SZ300554)$  



1. 玻璃基板厂商：沃格光电、雷曼光电

沃格光电处于产业链更上游，掌握了玻璃基板微电路蚀刻技术、巨量通孔技术（TGV）、厚铜镀膜技术以及超薄玻璃技术等关键难点技术，是全球目前极少数拥有 TGV 全制程工艺能力和制备装备的公司，涵盖从玻璃减薄、镀膜、切割、黄光，到玻璃通孔、填孔、金属化以及多层叠层线路制作的全产业链技术整合优势。



2. 玻璃基板半导体封装原材料与先进封装技术企业：戈碧迦



戈碧迦是国内唯一真正从事半导体玻璃基板原材料研发的公司，可对标美国康宁、德国肖特，且掌握先进封装技术。戈碧迦将半导体先进封装领域的玻璃基板和半导体晶圆业务视为战略布局的关键部分，将为下游企业供应先进的半导体玻璃晶圆产品，业务涵盖传统封装技术和前沿先进封装技术。半导体玻璃晶圆对玻璃材料强度和导热性能要求较高，这形成了一定技术壁垒，不过戈碧迦目前在国内处于领先地位。戈碧迦采用的熔融下拉工艺极具创新性，玻璃在空中成型时仅接触空气，可确保产品拥有极高的表面质量，既能提升玻璃平整度，又能生产大尺寸规格玻璃产品，且保持卓越的量产能力，凭借这一工艺，戈碧迦在特种玻璃材料制造领域占据领先地位。

3. TGV（玻璃通孔）设备厂商：五方光电、帝尔激光、三超新材、天承科技

三超新材：专注于玻璃基板倒边工序使用的倒角砂轮

附：戈碧迦光电科技股份有限公司在2024年9月11日至13日参加在深圳国际会展中心举行的第二十五届中国国际光电博览会（CIOE中国光博会）。戈碧迦光电的展位号是5号展馆5B21。在这次展会上，戈碧迦光电将展示其在半导体晶圆和玻璃基板领域的创新与应用