玻璃基板:AI算力时代的“最后拼图”

艾邦半导体网 2026-07-20 18:04

一、芯片越做越大,封装基板“撑不住”

AI算力的指数级增长,正在倒逼先进封装体系做出根本性改变。当前高端AI加速器越来越依赖CoWoS、EMIB、Foveros等先进封装技术,封装不再是后道低价值环节,而成为系统性能的决定因素之一。

英伟达Rubin GPU光罩尺寸已达5.5倍,12英寸晶圆仅能封装7颗甚至4颗芯片。单颗GPU功耗突破1000W,封装面积、I/O数量、HBM堆叠数量、供电网络和信号完整性都在快速上升——这对承载芯片的基板材料提出了前所未有的挑战。

传统有机载板(BT/ABF)的优势是成熟、成本可控、供应链完善,但在大尺寸封装中面临翘曲、吸湿、热膨胀不匹配、图形偏移和高频损耗等问题。当封装尺寸越大,有机材料的物理极限就越逼近。

硅中介层的优势是互连密度高、工艺成熟,但受制于晶圆尺寸、成本、脆性和面积利用率。12英寸硅晶圆面积利用率仅45%,而玻璃基板面板(510mm×515mm)面积利用率可提升至81%。

玻璃的价值在于位于二者之间:它没有硅的全部互连密度优势,却有更大的面板级加工潜力、更好的尺寸稳定性和更低的介电损耗;它没有有机载板的成熟成本优势,却能在更大封装和更高速信号场景中提供新的设计空间。

玻璃基板:AI算力时代的“最后拼图”图3

玻璃基板的核心优势

玻璃基板:AI算力时代的“最后拼图”图4

二、2026年是“验证元年”

市场将2026年视为“玻璃基板元年”,但台积电董事长魏哲家明确表示,CoPoS试产线“大概还需要两到三年,量才会非常大”。TrendForce报告显示,台积电CoPoS预计2027年进入试产,2028年下半年正式量产;纯玻璃基板的规模量产预计在2030年后实现。

多家A股公司密集发布澄清公告:某国内TGV全流程企业公告称相关业务“尚未形成规模化工业量产”且“未实现规模化营收”,客户订单占年度营收比重极低;某玻璃原片企业明确“不存在量产业务及对应营收”;某半导体代工企业相关产品销售收入占总营收比重不足2%。

从产业节奏看,真正的放量路径是:

2026:验证元年,设备先行。试验线和验证线建设驱动设备订单集中释放。国内TGV激光设备商订单能见度最高。面板龙头试验线通线、台积电CoPoS试产线完工是标志性事件。

2027:试产之年,小批量验证。国内量产线设备下单启动,TGV制造企业预计进入小规模量产阶段。客户从“概念认证”推进到“技术测试完成”是关键跟踪指标。

2028:放量元年,规模化量产。台积电CoPoS正式量产、国内封装载板量产、海外Fabless计划集成玻璃基板产品——三重催化叠加,是板块从主题走向产业的拐点。

2029-2030:全面商用,格局定型。能够同时掌握TGV、金属化、填铜和多层RDL全流程的企业,有望从“加工厂”升级为“先进封装平台供应商”。

三、“玻璃基板”三条路线并存

在投资研究中,最容易犯的错误是把“玻璃基板”视为单一路线。事实上,各头部企业的技术路线存在显著差异:

英特尔路线(Glass Core) :用玻璃替代有机载板核心层,保留ABF增层体系。2026年1月已正式量产,首款搭载玻璃核心基板的Xeon 6+服务器处理器已商用出货。英特尔已在亚利桑那州累计投入超10亿美元建立研发与试产线,并计划将新墨西哥州里奥兰乔工厂改造为全球首座玻璃基板量产基地。这是当前最确定的路线,TGV加工、金属化、电镀、RDL和检测全链条受益。

台积电路线(CoPoS) :用方形玻璃面板替代圆形硅中介层,核心是提升面积利用率。2026年6月试产线完工,锁定310×310mm基板尺寸。测试数据显示封装翘曲改善16%、热膨胀系数降低19%、电阻降低27%、电感降低42%。TrendForce预计2027年进入试产,2028下半年正式量产,纯玻璃基板量产或将在2030年后实现。节奏最慢但市场空间最大。

韩系半导体路线:三星电机更接近玻璃芯基板方向,已向苹果、博通送样,并与日本住友化学成立合资公司GlaSSEM,目标2027年下半年量产。三星电子同时积极测试将玻璃基板应用于HBM4内存封装。SKC旗下Absolics在美国佐治亚州的玻璃基板专用工厂已完成量产准备,样品正接受AMD、AWS等客户认证,计划2026年底前启动商业化量产。

玻璃基板:AI算力时代的“最后拼图”图5

路线未定导致估值波动,应分散在材料、设备、加工和耗材多个环节。国内企业中,沃格光电已建成首条年产10万平米TGV产线并实现小批量供货;京东方A试验线已于2026年上半年全自动化通线;蓝思科技已会同北美及韩国客户联合开发验证22层玻璃芯载板,推进3万平米专用厂房建设——三者分别代表了不同的产业化节奏和切入方式。

四、工艺瓶颈决定价值分布

市场容易把韬定律简单映射到“先进封装”四个字,但更有价值的结论其实是:先进封装很重要,但它不一定是最有壁垒的环节。真正值得长期跟踪的是那些卡住产业化入口、且客户切换成本高的“收费站”环节。

玻璃基板的全流程可拆成七步:玻璃原片→TGV成孔→种子层金属化→电镀填孔→RDL重布线→多层增层→最终可靠性验证。每一步都不是孤立成本中心,而是良率乘法中的一项。假设每个环节良率95%,六个关键环节相乘后综合良率只有约74%。

TGV成孔技术已基本完成工艺验证并进入规模化导入阶段,但量产瓶颈已全面向后段制程转移——种子层连续性、无空洞铜填充、多层RDL可靠性是决定良率上限的核心变量。

从价值量释放顺序看,设备和试验线建设先行。 一条510×515mm玻璃基板产线投资额约13-15亿元,年产8-10万平方米。设备价值量分布为:PVD及黄光设备占50%、激光打孔及腐蚀线占30%、清洗烘烤等湿法设备占20%。这意味着PVD、黄光、电镀和成孔设备会在验证线扩张阶段率先被市场关注。

但从长期利润池看,加工、材料和耗材可能比一次性设备更有持续性。 设备收入具有项目制特征,验证线建设后可能出现订单间歇;加工收入和耗材收入则随客户订单和产能利用率持续发生。

五、应用三层:哪里最先落地?

玻璃基板的投资研究必须首先回答“用在哪里”。同样是玻璃基板,用于MiniLED背光、CPO、AI/HPC先进封装,其工艺难度、客户认证、价值量和商业化节奏完全不同。

第一层:能力验证场景——显示与消费电子

MiniLED背光和MicroLED直显是玻璃基板较早导入的场景。某国内TGV企业玻璃基MiniLED背光产品已在主流品牌电竞显示器量产应用。这类应用对TGV要求较低,更适合作为产业化早期导入场景。全球显示玻璃基板市场2030年约120亿美元,增速平稳。

第二层:功能增量场景——CPO与RF

玻璃材料具备低介电损耗和透明性,可在同一平台上承载光路、电路和结构支撑。康宁2026年6月发布的GlassBridge光互连组件,直接连接光子集成电路与光纤,是这一方向的标志性产品。CPO市场预计2030年达110亿美元。国内TGV企业的CPO玻璃基产品已于2026年初完成批量送样。

第三层:平台替代场景——AI/HPC先进封装

这是玻璃基板价值量最大、但商业化最慢的赛道。Counterpoint预测FOPLP与玻璃基板合计市场规模将从2024年的6.5亿美元增长至2030年的81亿美元以上,暴涨525%。AI与HPC应用预计到2030年将占FOPLP市场总收入的45.6%。

玻璃基板提供的是产业“瓶颈地图”,而非短期“财富密码”。是AI算力芯片、HBM、CPO、射频高频器件与面板级封装共同推动下的先进封装平台升级。

来源:裕智资本,侵删

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