📋 全文总结 本次会议围绕玻璃基板在半导体封装领域的应用,重点讨论了其技术路线、当前进展、产业格局及未来趋势。核心结论如下: 玻璃基板的三大应用领域:一是显示面板模组(已广泛应用);二是先进封装(如2.5D/3D封装),可替代硅中间层解决翘曲与散热问题;三是CPU光电共封装(CPO)以及HBM制造中的临
- 玻璃基板的三大应用领域:一是显示面板模组(已广泛应用);二是先进封装(如2.5D/3D封装),可替代硅中间层解决翘曲与散热问题;三是CPU光电共封装(CPO)以及HBM制造中的临时载板。
- 技术路线与优势:玻璃基板因热膨胀系数与硅近似、散热性能优异、电性能损耗低,成为解决算力、存储、功耗“三大墙”问题的关键方案,尤其适用于高算力芯片(GPU、ASIC、CPU)。
- 海内外头部厂商进展:三星计划2026年Q1量产其玻璃基板方案(用于2.5D封装),英特尔预计2026年中量产,SKC和AMD计划2026年Q2-Q3量产。台积电进度相对较慢,预计2026年下半年至年底小规模量产。国内京东方、沃格光电等处于研发阶段,预计2027年中旬后才有量产可能。
- 渗透率与规模预测:2027年玻璃基板在先进封装领域的渗透率约10%,到2028年预计提升至35%-38%,主要受限于其性价比——仅适用于高端芯片,中低端仍以树脂基板或硅中间层为主。三星是被认为替代速度最快、战略最激进的厂商。
- 良率现状与提升路径:目前头部厂商综合良率约64%(从原片到电镀),其中原片良率达80%-90%,后端TGV加工工艺是瓶颈。预计2027年中良率可提升至80%左右,届时将具备大规模量产条件。
- 设备与国产化机会:加工环节涉及打孔(等离子干法刻蚀)、沉积(PVD/CVD/ALD)、CMP、电镀等设备,目前以海外厂商(AMAT、TEL、LAM等)为主。国内在刻蚀和沉积设备(北方、中微、拓荆)有一定优势,但其他环节基本为外资主导。设备国产化的机会大于原片。
- 原片市场与壁垒:原片主要由康宁、AGC、日本电气硝子等海外企业主导,国内企业(如彩虹股份、沃格光电)在中低端芯片领域可用,但高端原片差距明显。原片技术壁垒高(涉及纯度、膨胀系数、平整度等),国内原片企业短期难以替代海外巨头。
- 产业链价格与价值分布:成品玻璃基板价格约为原片的7倍(基于当前64%良率)。随着良率提升,该倍数有望缩小。原片由于玩家少、壁垒高,未来涨价幅度可能高于成品,体现其更高的价值量。
- 国内节奏与客户需求:国内在玻璃基板上的整体进度比海外慢半年到8个月。目前国内需求主要由京东方、沃格光电等企业消化,海外三星等暂无国内采购需求。下游客户(英伟达、AMD、谷歌、特斯拉等)强烈要求三星、英特尔等开发玻璃基板,以满足散热、低介电常数、低翘曲等性能要求。
- 未来方向:玻璃基板将先替代硅中间层(interposer),再逐步延伸到基板(substrate)层面。ABF与玻璃混合的复合方案可作为过渡方案。长期看,玻璃基板有望在CPO(光电共封装)中成为必然选择,但加入光波导等功能仍需到2028年之后。
- 先进封装(包括华为提出的超低功耗方案):2.5D/3D封装中使用的硅中间层(通过硅通孔工艺制作)存在热膨胀系数不匹配导致的翘曲问题。玻璃基板的热膨胀系数与硅片非常近似,两者之间没有不匹配,因此翘曲控制得更好。另外,玻璃基板散热性能优于传统树脂基PCB板,与硅相比也更强。
- CPU光电共封装(CPO):包含光芯片和电芯片,使用玻璃基板对电性能的损耗最小,因此玻璃基板与CPU光电共封装紧密相关。
- HBM:HBM成品不包含玻璃基板,但在加工过程中需使用临时载板。玻璃基板作为载板最合适,因其热膨胀系数最小、精度最高、TTV(总厚度偏差)加工成型容易。
- 英特尔:采用EMIB(嵌入式硅桥)技术,使用玻璃基板进行封装。预计2027年中左右可量产其使用玻璃基板的EMIB封装。
- 三星:有Q5X、Q5I、Q5H三种封装工艺,对应不同CoWoS类型,在Q5X和Q5H上需用到玻璃基板。目前正与英伟达、AMD、谷歌合作试用。预计量产时间更早,在2026年3月左右可实现产品量产。
- SKC和AMD:主要与下游封装厂(如ASE、安靠、欣兴等)合作,渗透玻璃基板,预计量产时间在2026年六七月份。
- 光电共封装(CPO)领域:三星主要投入,目标是让光子芯片与电芯片在玻璃基板上形成连接,再引出光纤。预计2026年11月左右会有基于玻璃基板的CPU方案面世。
- 国内玩家(京东方、沃格光电):主要处于研发阶段,尚未规划量产时间,需等客户具备动机。预计至少到2027年中旬以后才有进展。
- 2027年:玻璃基板在先进封装领域的替代率约10%。
- 2028年:预计替代率提升至35%-38%。
- **超过40%**的可能性有限,因为玻璃基板性价比仍偏高,仅适用于高端GPU、ASIC、CPU;传统芯片仍使用树脂基板或硅中间层。
- 原片壁垒高:要求高纯度、高平整度、严格的介电常数和膨胀系数,涉及成型、电镀、挖孔、沉积等多道工艺。没有显示面板行业经验的新玩家很难切入。
- 后段加工(TGV、微孔填充、混合键合):难度相对较低,因为企业若有TSV(硅通孔)或微孔填充经验,可以渗透。
- 前段原片领域,康宁、AGC等企业地位强势,国内企业较难撼动。
- 高算力芯片(HPC数据中心、训练推理芯片)
- 光电共封装CPU模块(光电转换场景)
- HBM制造的临时载板
- 先进封装:2027年中(最快)
- CPU光电共封装:2027年11月左右
- 6G、Micro LED、MEMS:预计到2028年Q1-Q2
- 2027年下半年:约20%
- 2028年上半年:约30%
- 打孔:等离子干法刻蚀机
- 沉积阻挡层/种子层:PVD、CVD、PCVD
- 沉积绝缘层:ALD
- 化学机械抛光:CMP设备
- 背面减薄设备
- 电镀设备
- 再次CMP
