AI芯片先进封装载板升级背景
AI芯片的封装正在变得越来越复杂。GPU、HBM以及不同功能的芯粒被放进同一个封装里，芯片数量增加以后，彼此之间需要连接的线路也随之增加。封装面积越做越大，线路越做越细，对载板的平整度和尺寸精度要求持续抬升。载板可以理解为芯片下方承载和连接各类芯片的底座。当前先进封装主流采用有机载板和硅中介层，有机载板在封装面积扩大后，受热与加工过程容易发生翘曲、收缩，微小尺寸偏差就会影响线路层对准；硅中介层可制备精细线路，但受晶圆尺寸限制，大面积制造成本偏高。玻璃基板凭借高刚性、高平整度、低热形变系数，且热膨胀系数可按需调整、高频信号损耗低，还可加工为大于300毫米的大尺寸面板，成为先进封装新方案。
Intel测试显示，玻璃基板能够降低图形畸变约50%，互连密度最高具备十倍提升潜力；DNP已在300×400毫米玻璃面板上实现1/1微米线宽线距精细线路。芯片封装所用玻璃基板不能直接使用切割后的玻璃原片，需要依次完成打孔、金属化、布线等工序，才能实现多层芯片接口互连。完整制造流程为玻璃原片、TGV成孔、种子层和金属化、TGV填铜、RDL布线、Bump凸点、芯片封装。
玻璃原片：产业链上游基础材料
产业链最上游需要生产符合半导体标准的玻璃原片，这类玻璃和普通玻璃差异显著，后续需要在其表面加工微米级通孔与线路，因此玻璃内部不能存在气泡、夹杂与内应力，厚度、平整度、表面粗糙度都需要严格管控。玻璃配方是核心，二氧化硅、氧化铝、氧化硼等组分占比会改变材料热膨胀、机械强度、介电性能，同时影响激光加工和湿法蚀刻效果，配方不合适会出现打孔困难或者高温工艺下尺寸偏移过大的问题。主流材料路线分为硼硅酸盐玻璃和铝硅酸盐玻璃，硼硅玻璃热膨胀更低，尺寸稳定性优异；铝硅玻璃机械强度更高，适配薄型化、大尺寸加工需求。高端半导体玻璃原片供给仍以海外厂商为主，国内企业依托显示玻璃、药用硼硅玻璃、电子玻璃技术基础切入赛道，多数企业尚处于送样、中试或者产线建设阶段。
TGV玻璃通孔加工
制备好玻璃原片后，需要在玻璃基材内部加工大量贯通微孔，也就是TGV玻璃通孔，用来连通玻璃上下表面的芯片与线路。玻璃材质硬且脆，普通机械钻孔容易产生崩边、裂纹，先进封装所需孔径部分小于10微米，同时对孔的深径比要求很高。主流工艺路线之一为LIDE技术，利用超快激光改变玻璃内部结构，再通过湿法蚀刻去除改性区域，无需激光直接烧穿基材，孔周边热损伤与裂纹更少，可实现10微米以下孔径，深径比超过五十比一，LPKF相关设备可处理大尺寸面板。
另一种方案是直接激光烧蚀，工艺流程相对简单，但孔边缘容易产生热应力、微裂纹与熔融残留。TGV设备核心难点并非单纯打孔，而是同步兼顾孔径、位置、深度、孔壁质量与加工效率。国内已有相关设备实现销售，帝尔激光TGV设备完成海外销售并拿到小批量复购，德龙激光同类设备已经形成销售，但当前整体收入体量偏小。
TGV孔填铜工艺难点
TGV加工完成后仅为中空微孔，无法传输电信号，需要在孔内形成金属导体，也就是TGV填铜，这是玻璃基板产业链容易被忽视的关键环节。玻璃本身不导电，铜难以直接牢固附着在光滑玻璃表面，加工第一步需要沉积一层薄导电金属作为种子层。工艺存在两大难点，一是保证金属和玻璃基材之间的结合力；二是在数百微米深、宽度有限的微孔内实现铜均匀填充，若铜优先在孔口生长造成堵孔，孔内部会形成空洞，在通电与热循环过程中产生可靠性隐患。玻璃基板电镀需要专用设备、电镀液与添加剂，控制铜从孔内部均匀生长。国内该环节已有明确产品进展，东威科技布局种子层、TGV填孔和RDL电镀设备；盛美上海面板级电镀设备可处理玻璃面板；天承科技TGV通孔填孔添加剂实现批量出货；三孚新科同时布局电镀药水与设备。
RDL重布线层制备
TGV填铜完成后，玻璃上下表面线路实现导通，但芯片底部接口位置无法和TGV孔一一对应，需要在玻璃表面制备细密铜线路，将芯片接口引至对应TGV，该层线路即为RDL重布线层。玻璃基板实现高密度I/O扇出、多芯片互连、多层布线，都依赖RDL。RDL加工流程一般为先在玻璃表面沉积金属种子层实现导电，再经光刻制作线路图形，电镀铜后去除多余金属，留存设计铜线路。先进封装接口数量持续增加，RDL线宽线距持续缩小至数微米级别，图形位置精度、种子层连续性、铜层均匀度都会影响线路性能，局部铜层偏薄或是线路间距偏差，会造成电阻异常、连接失效。该工序需要高精度曝光与电镀设备，芯碁微装PLP系列设备可用于玻璃基板RDL工艺，PLP3000最小线宽线距可达约3微米，套刻精度约正负2微米。
Bump微凸点实现芯片互联
RDL线路制备完成后，还无法直接连接芯片，芯片底部金属接口和RDL对应位置之间，依靠微小金属连接结构Bump微凸点完成对接。Bump大多采用铜柱搭配镍层、锡银焊料结构。封装阶段芯片底部接口和微凸点精准对位，完成键合后，芯片电信号、电源才可以通过Bump传输至RDL，再经由TGV连通基板另一侧。先进封装I/O密度提升，Bump间距持续缩小，整块基板上所有凸点的高度、直径、位置一致性要求极高，凸点高低不均会引发接触不良，凸点形状管控不当还会出现桥接短路。铜柱凸点更适配细间距、高I/O密度场景，能够在窄间距条件下维持凸点高度稳定，降低纯焊料凸点塌陷和桥接风险。完成Bump加工后，玻璃基板的通孔、金属填充、表面线路与芯片接口构成完整电连接体系。
玻璃基板量产的核心挑战
玻璃基板距离大规模商业化量产仍存在明显距离，核心瓶颈在于整套工序需要连续稳定生产，任意环节缺陷都会拉低整体良率。整套工艺链条，TGV打孔精度、孔内填铜无空洞、RDL微米级线路精度、全片Bump一致性等指标，均需要同时满足，单一工序良率不足就会造成封装成品失效。
相关公司
戈碧迦公司主要对应上游玻璃原片。目前玻璃载板已经量产，但相关收入占比较低；面向TGV的玻璃基板材料已经向国内多家半导体厂商送样，目前还没有形成收入，也没有进入规模量产。
旗滨集团在做低损耗、低膨胀的射频玻璃基板，200×200毫米的产品已经小批量送给客户测试。公司还打算投6.82亿元，建UTG制造平台和玻璃基板项目，两类产品加起来规划年产117万平方米。目前项目还在产业化建设前期。
301***原来做高硼硅玻璃，配方、熔制和成型都有积累。2026年6月，玻璃基板中试窑炉点火，开始出产品。现在正在推进客户送样验证，业务还比较早期，没有形成收入，也没有在手订单。
600***有超薄电子玻璃和UTG的产业基础，同时也在研发TGV玻璃。2026年7月，公司董事会通过了建设TGV中试线的议案，总投资约1.5亿元，用来做产品试制和客户验证。目前还处在从研发向中试过渡的阶段，没有商业化量产。
300***公司位于TGV成孔设备环节，布局晶圆级和板级玻璃激光微孔设备。目前TGV设备已经实现海外销售，并取得小批量复购订单，也已经完成板级玻璃基板通孔设备交付。
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作者：于晓明 执业证书编号：A0680622030012
AI芯片先进封装载板升级背景
AI芯片的封装正在变得越来越复杂。GPU、HBM以及不同功能的芯粒被放进同一个封装里，芯片数量增加以后，彼此之间需要连接的线路也随之增加。封装面积越做越大，线路越做越细，对载板的平整度和尺寸精度要求持续抬升。载板可以理解为芯片下方承载和连接各类芯片的底座。当前先进封装主流采用有机载板和硅中介层，有机载板在封装面积扩大后，受热与加工过程容易发生翘曲、收缩，微小尺寸偏差就会影响线路层对准；硅中介层可制备精细线路，但受晶圆尺寸限制，大面积制造成本偏高。玻璃基板凭借高刚性、高平整度、低热形变系数，且热膨胀系数可按需调整、高频信号损耗低，还可加工为大于300毫米的大尺寸面板，成为先进封装新方案。
Intel测试显示，玻璃基板能够降低图形畸变约50%，互连密度最高具备十倍提升潜力；DNP已在300×400毫米玻璃面板上实现1/1微米线宽线距精细线路。芯片封装所用玻璃基板不能直接使用切割后的玻璃原片，需要依次完成打孔、金属化、布线等工序，才能实现多层芯片接口互连。完整制造流程为玻璃原片、TGV成孔、种子层和金属化、TGV填铜、RDL布线、Bump凸点、芯片封装。
玻璃原片：产业链上游基础材料
产业链最上游需要生产符合半导体标准的玻璃原片，这类玻璃和普通玻璃差异显著，后续需要在其表面加工微米级通孔与线路，因此玻璃内部不能存在气泡、夹杂与内应力，厚度、平整度、表面粗糙度都需要严格管控。玻璃配方是核心，二氧化硅、氧化铝、氧化硼等组分占比会改变材料热膨胀、机械强度、介电性能，同时影响激光加工和湿法蚀刻效果，配方不合适会出现打孔困难或者高温工艺下尺寸偏移过大的问题。主流材料路线分为硼硅酸盐玻璃和铝硅酸盐玻璃，硼硅玻璃热膨胀更低，尺寸稳定性优异；铝硅玻璃机械强度更高，适配薄型化、大尺寸加工需求。高端半导体玻璃原片供给仍以海外厂商为主，国内企业依托显示玻璃、药用硼硅玻璃、电子玻璃技术基础切入赛道，多数企业尚处于送样、中试或者产线建设阶段。
TGV玻璃通孔加工
制备好玻璃原片后，需要在玻璃基材内部加工大量贯通微孔，也就是TGV玻璃通孔，用来连通玻璃上下表面的芯片与线路。玻璃材质硬且脆，普通机械钻孔容易产生崩边、裂纹，先进封装所需孔径部分小于10微米，同时对孔的深径比要求很高。主流工艺路线之一为LIDE技术，利用超快激光改变玻璃内部结构，再通过湿法蚀刻去除改性区域，无需激光直接烧穿基材，孔周边热损伤与裂纹更少，可实现10微米以下孔径，深径比超过五十比一，LPKF相关设备可处理大尺寸面板。
另一种方案是直接激光烧蚀，工艺流程相对简单，但孔边缘容易产生热应力、微裂纹与熔融残留。TGV设备核心难点并非单纯打孔，而是同步兼顾孔径、位置、深度、孔壁质量与加工效率。国内已有相关设备实现销售，帝尔激光TGV设备完成海外销售并拿到小批量复购，德龙激光同类设备已经形成销售，但当前整体收入体量偏小。
TGV孔填铜工艺难点
TGV加工完成后仅为中空微孔，无法传输电信号，需要在孔内形成金属导体，也就是TGV填铜，这是玻璃基板产业链容易被忽视的关键环节。玻璃本身不导电，铜难以直接牢固附着在光滑玻璃表面，加工第一步需要沉积一层薄导电金属作为种子层。工艺存在两大难点，一是保证金属和玻璃基材之间的结合力；二是在数百微米深、宽度有限的微孔内实现铜均匀填充，若铜优先在孔口生长造成堵孔，孔内部会形成空洞，在通电与热循环过程中产生可靠性隐患。玻璃基板电镀需要专用设备、电镀液与添加剂，控制铜从孔内部均匀生长。国内该环节已有明确产品进展，东威科技布局种子层、TGV填孔和RDL电镀设备；盛美上海面板级电镀设备可处理玻璃面板；天承科技TGV通孔填孔添加剂实现批量出货；三孚新科同时布局电镀药水与设备。
RDL重布线层制备
TGV填铜完成后，玻璃上下表面线路实现导通，但芯片底部接口位置无法和TGV孔一一对应，需要在玻璃表面制备细密铜线路，将芯片接口引至对应TGV，该层线路即为RDL重布线层。玻璃基板实现高密度I/O扇出、多芯片互连、多层布线，都依赖RDL。RDL加工流程一般为先在玻璃表面沉积金属种子层实现导电，再经光刻制作线路图形，电镀铜后去除多余金属，留存设计铜线路。先进封装接口数量持续增加，RDL线宽线距持续缩小至数微米级别，图形位置精度、种子层连续性、铜层均匀度都会影响线路性能，局部铜层偏薄或是线路间距偏差，会造成电阻异常、连接失效。该工序需要高精度曝光与电镀设备，芯碁微装PLP系列设备可用于玻璃基板RDL工艺，PLP3000最小线宽线距可达约3微米，套刻精度约正负2微米。
Bump微凸点实现芯片互联
RDL线路制备完成后，还无法直接连接芯片，芯片底部金属接口和RDL对应位置之间，依靠微小金属连接结构Bump微凸点完成对接。Bump大多采用铜柱搭配镍层、锡银焊料结构。封装阶段芯片底部接口和微凸点精准对位，完成键合后，芯片电信号、电源才可以通过Bump传输至RDL，再经由TGV连通基板另一侧。先进封装I/O密度提升，Bump间距持续缩小，整块基板上所有凸点的高度、直径、位置一致性要求极高，凸点高低不均会引发接触不良，凸点形状管控不当还会出现桥接短路。铜柱凸点更适配细间距、高I/O密度场景，能够在窄间距条件下维持凸点高度稳定，降低纯焊料凸点塌陷和桥接风险。完成Bump加工后，玻璃基板的通孔、金属填充、表面线路与芯片接口构成完整电连接体系。
玻璃基板量产的核心挑战
玻璃基板距离大规模商业化量产仍存在明显距离，核心瓶颈在于整套工序需要连续稳定生产，任意环节缺陷都会拉低整体良率。整套工艺链条，TGV打孔精度、孔内填铜无空洞、RDL微米级线路精度、全片Bump一致性等指标，均需要同时满足，单一工序良率不足就会造成封装成品失效。
相关公司
戈碧迦公司主要对应上游玻璃原片。目前玻璃载板已经量产，但相关收入占比较低；面向TGV的玻璃基板材料已经向国内多家半导体厂商送样，目前还没有形成收入，也没有进入规模量产。
旗滨集团在做低损耗、低膨胀的射频玻璃基板，200×200毫米的产品已经小批量送给客户测试。公司还打算投6.82亿元，建UTG制造平台和玻璃基板项目，两类产品加起来规划年产117万平方米。目前项目还在产业化建设前期。
301***原来做高硼硅玻璃，配方、熔制和成型都有积累。2026年6月，玻璃基板中试窑炉点火，开始出产品。现在正在推进客户送样验证，业务还比较早期，没有形成收入，也没有在手订单。
600***有超薄电子玻璃和UTG的产业基础，同时也在研发TGV玻璃。2026年7月，公司董事会通过了建设TGV中试线的议案，总投资约1.5亿元，用来做产品试制和客户验证。目前还处在从研发向中试过渡的阶段，没有商业化量产。
300***公司位于TGV成孔设备环节，布局晶圆级和板级玻璃激光微孔设备。目前TGV设备已经实现海外销售，并取得小批量复购订单，也已经完成板级玻璃基板通孔设备交付。
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作者：于晓明 执业证书编号：A0680622030012
