玻璃基板，打开先进封装替代空间

  在不久前举办的IEEE电子元件与技术大会上，英特尔发表了多篇研究论文，并重点介绍了公司玻璃基板相关技术的推进情况，引发市场对于这一技术在先进封装领域产业化应用的高度关注。

  2026年6月10日，日本理化学研究所重磅发布研究成果，其已开发出全球最高速的玻璃微通孔（TGV）技术，再度引发业内广泛关注，其有望推动玻璃基板良率的有效提升。

  该项目联合研究小组在厚度为1.1mm的玻璃基板上，仅用了不到1纳秒时间，便成功蚀刻出了直径为1.1μm、纵横比为1000的通孔，其速度约为传统工艺的2万倍以上。

  图片说明：超短贝塞尔脉冲蚀刻玻璃微通孔技术； 资料来源：日本理化学研究所

  先进封装也有难啃的骨头

  后摩尔时代，先进封装成为了救命稻草。过去，半导体行业主要依靠摩尔定律所引领的“制程升级”，将芯片越做越小来实现性能提升。但当下，在面临晶体管体积逼近物理极限与其经济性天花板的双重夹击之下，摩尔定律已显得力不从心。

  芯片厂商开始从压缩晶体管转向寻求整体传输效率的提升，而先进封装则成为了该解题思路的关键一环。如今已演进至3D与Chiplet异构集成的先进封装技术，通过将GPU、CPU、HBM等芯片像搭乐高积木一样，高效地连接组合在一起，从而实现系统级的性能跃升。

  一方面，高密度集成后，信号的传输路径大幅缩短、数据跑得更快的同时，也使得传输功耗与散热效率得到优化。另一方面，通过传统单片式芯片的小型化，将其拆分为多个独立功能模块，也实现了芯片整体良率的大幅提升与成本显著降低，其有效应对了制程升级所面临的两大痛点。

  高端产品先进封装，已成为助力封装市场开疆拓土的生力军。根据Yole Group数据显示，2024年，全球先进封装的市场规模已达460亿美元，至20230年有望超794亿元，期间年复合增长率为9.5%。

  而其中，为AI数据中心算力需求输血的2.5D/3D先进封装市场，其增速预计将独占鳌头。至2030年，其市场规模有望逼近350亿美元，期间预计高达19%的年复合增长率也将9.5%的整体行业增速远远甩在了身后。

  在先进封装架构中，架起各类芯片中间桥梁的便是封装基板。其建立起芯片与PCB母板之间的讯号链接，同时保护半导体器件免受外部压力，起着重要的“承上启下”作用。

  而在封装基板的材料选择上，也是几经迭代。这块“地基”，先后历经了引线框架、陶瓷基板、有机基板再到硅中介层的持续换代升级。

  当下，选用ABF和BT树脂等有机材料层压而成的封装基板，其因具有低成本、易加工的优势，仍为主要的芯片封装方案。而其热膨胀系数与芯片差异过大的缺点同样显而易见，有机基板的膨胀系数为硅的六到七倍之多，热应力下其所产生的翘曲问题，容易导致芯片和基板之间的焊点脱落，甚至是整个芯片报废。

  而在更为高端的AI与HPC封装领域，则已是硅中介层的主场。为应对有机基板的不足，台积电所主导的CoWoS封装方案，便引入了硅中介层作为载体，方案先将各类芯片堆叠、高密度集成于同一晶圆之上（Chip-on-Wafer），然后在将其封装至有机基板（Wafer-on-Substrate）。该方案有效提升了整体系统的热管理能力、可靠性与使用寿命。

  图片说明：CoWoS-S结构图； 资料来源：台积电官网

  但CoWoS先进封装技术也有难啃的硬骨头，其恰恰也集中在硅中介层。一方面，需运用硅穿孔技术（TSV）制造的硅中介层成本高昂，单片大尺寸硅中介层的单价超100美元，叠加晶圆利用率本就较低之下，其于整体封装成本中的占比可达五成以上。

  另一方面，因材料物理性质制约，随着硅中介层面积的成倍放大，其工艺技术难度也在水涨船高，这也导致产品良率与产能均不甚理想，进一步阻碍了该技术路线的发展壮大。

  封装基板，仍需要寻求新材料替代来实现破局。

  玻璃基板，先进封装行业的材料革命

  玻璃基板迎来披挂上阵。2026年以来，玻璃基板这一新封装材料应用开始频繁出现于大众视野；而实际上早在十多年前，英特尔这一先行者便开始积极探索玻璃基板的可替代性。如今，其正从实验室走向产业化应用舞台。

  而为何选择玻璃为载体，其相较传统有机基板与硅中介层究竟具备何种优势，能够让英特尔坚持长达十余年、孜孜不倦的技术攻关？

  其一为：玻璃上“穿针引线”，成本优化的黑科技。要介绍玻璃基板，首先绕不开的便是核心玻璃通孔（TGV）技术，其是指于玻璃基板上打出成千上万个垂直微孔，并在孔内填充上导电金属。其就好比给这座玻璃大厦安装上了四通八达的高速电梯，从而实现了芯片之间高密度的电气互连。

  图片说明：TGV转接板工艺流程； 资料来源：艾邦半导体网

  因玻璃所具备的天然绝缘特性，相较于半导体的硅中介层，其也自然而然地避免了为防止信号干扰、漏电或短路，而所需要的氧化层和阻挡层制备环节。受益于TGV工艺流程的大幅简化，玻璃转接板的制作成本仅有硅基转接板的约八分之一。

  其二为：完美适配的低热膨胀系数，告别传统基板翘曲噩梦。玻璃的热膨胀系数在3-9ppm/°C之间，其与硅的热膨胀系数本就较为接近；且通过掺杂特定元素，进一步对其热膨胀系数精准调控，可实现玻璃基板与芯片的完美适配。

  在2026年第一季度的台积电法人说明会上，公司表示正在建设新一代CoPoS板级封装产线，并明确将采用玻璃基板替代传统硅中介层，其可将封装翘曲量控制在50μm以内。

  其三为：“化圆为方”，提升面板利用率的高招。由于制作硅中介层的晶圆为圆形，而芯片则是为方形，这意味着晶圆与芯片的面积越大，其边角料的浪费就越严重。如下图Yole Group数据显示，在300毫米晶圆上，仅能切割出7颗完整的interposer，其面积利用率仅有45%。

  而采用方形设计的玻璃面板，则可有效解决利用率较低的难题。300×300毫米的方形面板能切割出的interposer数量可达16颗，其面积利用率也能显著提升至81%。且随着面板面积数倍扩展至600×600毫米，其高水平面积利用率仍能维持的同时，还能进一步降低生产成本。

  图片说明：晶圆与面板技术方案对比； 资料来源：Yole Group

  产业化进程加速，结构性市场增量可观

  海内外巨头纷纷下场押注，业内普遍将2026年视为玻璃基板产业化关键窗口期。

  作为玻璃基板的忠实拥趸者，英特尔在2026年1月的NEPCON日本电子展上，首度公开展示了其集成EMI封装技术的大尺寸玻璃芯基板原型。同月，公司发布首款搭载玻璃核心基板的Xeon6+新一代处理器，其标志着业界首个玻璃基板产品已进入商业化量产阶段。

  产线建设持续加码。英特尔继此前宣布，计划砸重金改造位于美国新墨西哥州的里奥兰乔工厂，打造全球首个玻璃基板量产基地后，其业务布局再次迎来提速。据TrendForce报道，2026年5月印度政府表示，英特尔与3DGS计划在印度东部奥里萨邦合作建设一家基板制造工厂，其投资规模预计高达约33亿美元。

  图片说明：英特尔玻璃基板产线建设持续加码； 资料来源：TrendForce

  台积电新一代CoPoS封装方案，其落地进度也远超预期。据Commercial Times报道，公司中试生产线已于今年2月启动设备交付，整条产线预计将于6月全面建成；而此前，业内普遍预期的量产节点则是远在2028年-2029年。

  三星机电也已实现向苹果公司交付玻璃基板样品，其为用于苹果代号为“Baltra”的AI服务器芯片研发测试。同时，三星机电还与日本住友化学合资成立公司，其计划于2026年下半年量产玻璃芯材料，并力争2027年实现大尺寸基板的规模化量产。

  本土企业方面也动作频频，三叠纪已建成国内首条兼具晶圆级和板级生产能力的TGV中试产线。2026年5月，面板巨头京东方宣布与康宁签署合作备忘录，双方将围绕玻璃基封装载板等重点领域开展合作；同时，其半导体玻璃基板试点线完成建设，并已向部分国内客户送样。特种玻璃供应商戈碧迦，其玻璃载板已实现量产，玻璃基板材料也已向多家半导体厂商送样。

  先进封装这一新兴领域，有望为玻璃基板行业带来多大的结构性市场增量？

  以前述Yole Group预测数据为基准，按年复合增长率进行测算，2027年全球先进封装的市场规模预计为604.35亿美元，假设该年玻璃基板的渗透率为3%、其成本占比为25%，进而可测算得到相应的市场规模预计为：604.35×3%×25%=4.53亿美元。

  展望更远的未来，2030年若玻璃基板实现市场渗透率显著提升至20%、其成本占比假设保持不变，所预计该年市场规模将达：794×20%×25%=39.7亿美元。

  另据DATA BRIDG数据，参考2024年70.1亿美元的全球玻璃基板市场规模，未来先进封装细分领域有望为行业整体提供可观结构性市场增量，为行业高成长性注入强劲动力。

  就产业链梳理，随着下游多家厂商规模化产线建设的提速，作为上游“卖铲人”的TGV激光设备生产商有望率先收益，且目前国内相关企业的技术储备也已位居行业领先水平。

  另一方面，在玻璃原材料制造以及中游TGV核心加工环节，目前仍主要由海外企业所主导。同时，在TGV高精度通孔成型、金属化填充等环节尚存在技术瓶颈，后续应关注工艺技术改良突破与产品良率的爬坡情况，以及国内企业已有产品送样的后续认证进度。未来，在产业链中游环节仍存在较大的国产替代空间。