玻璃基板成为产业重点突破方向
随着高端AI芯片性能持续迭代,先进封装环节的成本占比与技术权重快速抬升,传统封装方案的短板逐步凸显。当前头部高端AI芯片的制造与封装成本已基本持平,英伟达B200芯片制程制造成本约1500美元,CoWoS封装加配套测试成本约1367美元,二者差距极小;博通TPU v6同样呈现成本均衡特征,芯片制造成本624美元,封装与测试成本620美元。伴随AI芯片集成度、功耗、封装尺寸持续提升,中介层、载板、测试等配套环节成本稳步上行,行业格局彻底改变,过往仅以晶圆制造为核心的成本结构被打破,先进封装成本已占据高端AI芯片整体成本的近半数,玻璃基板作为下一代先进封装核心材料,由此成为产业重点突破方向。
当前高端AI芯片主流采用CoWoS封装方案,可将GPU、CPU、HBM集成于同一中介层,有效提升芯片带宽与整体性能,但大尺寸封装规模化应用后,成本与散热结构性问题愈发突出。成本层面,硅中介层依托圆形晶圆加工,而封装结构为方形尺寸,封装面积越大,晶圆边角材料浪费越严重,以88mm×88mm规格为例,单颗晶圆仅可产出5颗中介层,材料利用率仅55%左右,单块硅中介层成本突破100美元。
散热与结构稳定性层面,高端芯片功耗持续走高、冷热循环频繁,硅中介层与芯片热膨胀系数匹配度较高,但底部有机载板热形变幅度偏大,长期温度交替变化易引发封装结构弯曲,极端情况下会导致线路接点开裂、器件失效。相较传统方案,玻璃基板具备热膨胀系数可调、高频信号损耗低、可适配大尺寸方形面板加工等优势,能够有效减少材料浪费、优化结构稳定性、降低信号损耗,成为解决CoWoS封装痛点的核心技术方向,但其商业化落地的核心制约因素集中在量产良率。
玻璃基板产业化的核心壁垒在于TGV工艺
玻璃基板产业化的核心壁垒在于TGV玻璃通孔全套工艺的稳定量产能力,行业整体尚未突破良率瓶颈。玻璃本身不具备导电性,需要通过激光打孔、孔壁金属化、电镀填铜、多层布线等多道工序,实现基板上下线路导通,单一工序国内多数企业均可实现技术突破,但全流程串联、大尺寸规模化稳定生产难度极高。玻璃厚度把控存在严苛平衡,厚度过大会导致深孔填铜难度大幅提升,厚度过薄则在打孔、电镀、转运过程中易碎裂;同时孔径、冷热循环应力等因素都会影响产品稳定性。
目前头部厂商单孔工艺良率已接近90%,但经过多道工序叠加损耗后,整块基板综合量产良率仅维持在70%-85%,而行业盈亏平衡的良率门槛约为90%。当前行业普遍实现样品可制备,但批量生产报废率偏高,叠加工序累积损耗、后期隐性不良问题,整体尚不具备成熟商业化盈利条件。
国内玻璃基板产业链梳理
国内玻璃基板产业链呈现“设备配套完善、原片材料短板显著”的结构性特征。设备端已实现自主可控,激光打孔、电镀、PVD、清洗、检测等核心设备均有国产供应,配套材料也进入小批量供货阶段,整体加工体系逐步完善。产业核心卡点集中在玻璃原片,原片材质直接决定后续布线层数、结构稳定性与产品良率,是制约国产高端突破的关键。海外康宁、肖特、AGC等龙头掌握低膨胀高端玻璃核心技术,可稳定支撑7层以上多层布线;而国产玻璃原片目前仅能适配5层左右布线,性能差距明显。国内并非缺乏玻璃制造产能,显示玻璃、药用玻璃、光学玻璃均有成熟产线,但各类民用玻璃的热膨胀系数、介电性能、平整度、结构强度无法适配半导体封装严苛标准,多指标协同达标且稳定量产的高端封装玻璃原片,仍是国内产业的核心短板。
全球头部厂商已明确玻璃基板商业化量产时间表,行业将在2026-2030年逐步迎来落地周期。SKC旗下Absolics规划2026年底实现量产,三星电机定于2027年推进量产,台积电布局CoPoS技术试点线,预计2028-2029年实现规模化生产,英特尔、LG商业化落地节点则落在2030年。技术层面,台积电已完成0.8mm厚度玻璃基板样品制备,可实现85mm×110mm大尺寸封装,样品未出现翘曲、分层等问题,验证了玻璃封装技术可行性,但距离大规模商用仍有较长迭代周期。
从市场空间来看,Yole机构预测2030年全球IC载板市场规模可达310亿美元,其中玻璃芯基板与玻璃中介层合计规模超8亿美元,同期硅中介层市场规模仍有约16亿美元,意味着玻璃基板将优先在大尺寸、高性能高端场景渗透,短期无法全面替代硅中介层与有机载板,属于增量补充而非存量替代。
相关公司
沃格光电作为中游TGV精密加工全制程龙头企业,具备成熟的GCP全制程工艺,TGV技术可实现最小孔径5µm、深径比150:1的超高精度加工,加工效率可达5000 Via/s,旗下湖北通格微规划年产100万平方米玻璃基板产能,一期10万平方米产能已落地建成,1.6T光模块玻璃基载板已开启小批量送样,公司2025年实现营收25.5亿元、同比增长14.9%,光电显示器件、光电玻璃精加工为核心收入来源,受研发扩产与财务费用影响年度归母净利润小幅亏损,后续先进封装需求持续释放将有效拉动公司TGV产线产能利用率提升。
京东方A聚焦中游板级玻璃基封装载板加工领域,2024年投入9.93亿元搭建试验线,设计产能达1000片/月,2026年上半年完成全自动化设备通线,已全面打通TGV开孔、深孔填铜、增层布线全链条工艺,成功研发并送出9-2-9结构、共计20层的大尺寸高层数玻璃基板样品,同时与海外龙头康宁达成合作布局产业研发,公司2025年经营基本面稳健,实现营业收入2045.9亿元,扣非归母净利润42.3亿元、同比增长10.3%,为先进封装业务迭代落地提供充足资金与产业资源支撑。
300***深耕中游TGV精密加工与玻璃芯板开发赛道,深度参与行业TGV工艺技术规范制定,于CES 2026展会正式对外发布自研TGV玻璃基板核心技术,目前正联合北美、韩国海外客户开展22层高端玻璃芯载板产品验证,已建成完整TGV中试产线,同时规划3万平方米专用生产厂房,预计2026年底正式投用,公司2025年实现营收744.1亿元、同比增长6.5%,归母净利润40.2亿元、同比增长10.9%,盈利稳定,为玻璃基板业务产业化落地筑牢基础。
600***覆盖上游玻璃原片研发与中游TGV加工双环节,依托中国建材产业平台优势,在UTG超薄玻璃、电子玻璃领域具备深厚技术积累,针对性研发半导体封装专用TGV通孔玻璃,重点攻克介电性能调控、热膨胀系数适配等核心难题,目前已完成产品样品制备,同步配合下游客户开展性能测试与验证工作,公司2025年营收58.8亿元、同比增长20.1%,扣非归母净利润0.9亿元,整体成长性优异。
600***为国内上游玻璃原片与基板制造核心企业,作为液晶玻璃基板行业龙头,掌握G8.5+溢流法核心制造工艺,依托成熟的基板玻璃生产技术积淀,积极布局半导体封装高端玻璃原片的料方研发与技术迭代,目前整体业务处于研发跟踪阶段,公司2025年实现营业收入112.9亿元、归母净利润3.7亿元,其中基板玻璃业务创收13.3亿元,溢流法工艺技术储备为公司切入半导体封装玻璃赛道提供坚实底层技术支撑。
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作者:于晓明 执业证书编号:A0680622030012
玻璃基板成为产业重点突破方向
随着高端AI芯片性能持续迭代,先进封装环节的成本占比与技术权重快速抬升,传统封装方案的短板逐步凸显。当前头部高端AI芯片的制造与封装成本已基本持平,英伟达B200芯片制程制造成本约1500美元,CoWoS封装加配套测试成本约1367美元,二者差距极小;博通TPU v6同样呈现成本均衡特征,芯片制造成本624美元,封装与测试成本620美元。伴随AI芯片集成度、功耗、封装尺寸持续提升,中介层、载板、测试等配套环节成本稳步上行,行业格局彻底改变,过往仅以晶圆制造为核心的成本结构被打破,先进封装成本已占据高端AI芯片整体成本的近半数,玻璃基板作为下一代先进封装核心材料,由此成为产业重点突破方向。
当前高端AI芯片主流采用CoWoS封装方案,可将GPU、CPU、HBM集成于同一中介层,有效提升芯片带宽与整体性能,但大尺寸封装规模化应用后,成本与散热结构性问题愈发突出。成本层面,硅中介层依托圆形晶圆加工,而封装结构为方形尺寸,封装面积越大,晶圆边角材料浪费越严重,以88mm×88mm规格为例,单颗晶圆仅可产出5颗中介层,材料利用率仅55%左右,单块硅中介层成本突破100美元。
散热与结构稳定性层面,高端芯片功耗持续走高、冷热循环频繁,硅中介层与芯片热膨胀系数匹配度较高,但底部有机载板热形变幅度偏大,长期温度交替变化易引发封装结构弯曲,极端情况下会导致线路接点开裂、器件失效。相较传统方案,玻璃基板具备热膨胀系数可调、高频信号损耗低、可适配大尺寸方形面板加工等优势,能够有效减少材料浪费、优化结构稳定性、降低信号损耗,成为解决CoWoS封装痛点的核心技术方向,但其商业化落地的核心制约因素集中在量产良率。
玻璃基板产业化的核心壁垒在于TGV工艺
玻璃基板产业化的核心壁垒在于TGV玻璃通孔全套工艺的稳定量产能力,行业整体尚未突破良率瓶颈。玻璃本身不具备导电性,需要通过激光打孔、孔壁金属化、电镀填铜、多层布线等多道工序,实现基板上下线路导通,单一工序国内多数企业均可实现技术突破,但全流程串联、大尺寸规模化稳定生产难度极高。玻璃厚度把控存在严苛平衡,厚度过大会导致深孔填铜难度大幅提升,厚度过薄则在打孔、电镀、转运过程中易碎裂;同时孔径、冷热循环应力等因素都会影响产品稳定性。
目前头部厂商单孔工艺良率已接近90%,但经过多道工序叠加损耗后,整块基板综合量产良率仅维持在70%-85%,而行业盈亏平衡的良率门槛约为90%。当前行业普遍实现样品可制备,但批量生产报废率偏高,叠加工序累积损耗、后期隐性不良问题,整体尚不具备成熟商业化盈利条件。
国内玻璃基板产业链梳理
国内玻璃基板产业链呈现“设备配套完善、原片材料短板显著”的结构性特征。设备端已实现自主可控,激光打孔、电镀、PVD、清洗、检测等核心设备均有国产供应,配套材料也进入小批量供货阶段,整体加工体系逐步完善。产业核心卡点集中在玻璃原片,原片材质直接决定后续布线层数、结构稳定性与产品良率,是制约国产高端突破的关键。海外康宁、肖特、AGC等龙头掌握低膨胀高端玻璃核心技术,可稳定支撑7层以上多层布线;而国产玻璃原片目前仅能适配5层左右布线,性能差距明显。国内并非缺乏玻璃制造产能,显示玻璃、药用玻璃、光学玻璃均有成熟产线,但各类民用玻璃的热膨胀系数、介电性能、平整度、结构强度无法适配半导体封装严苛标准,多指标协同达标且稳定量产的高端封装玻璃原片,仍是国内产业的核心短板。
全球头部厂商已明确玻璃基板商业化量产时间表,行业将在2026-2030年逐步迎来落地周期。SKC旗下Absolics规划2026年底实现量产,三星电机定于2027年推进量产,台积电布局CoPoS技术试点线,预计2028-2029年实现规模化生产,英特尔、LG商业化落地节点则落在2030年。技术层面,台积电已完成0.8mm厚度玻璃基板样品制备,可实现85mm×110mm大尺寸封装,样品未出现翘曲、分层等问题,验证了玻璃封装技术可行性,但距离大规模商用仍有较长迭代周期。
从市场空间来看,Yole机构预测2030年全球IC载板市场规模可达310亿美元,其中玻璃芯基板与玻璃中介层合计规模超8亿美元,同期硅中介层市场规模仍有约16亿美元,意味着玻璃基板将优先在大尺寸、高性能高端场景渗透,短期无法全面替代硅中介层与有机载板,属于增量补充而非存量替代。
相关公司
沃格光电作为中游TGV精密加工全制程龙头企业,具备成熟的GCP全制程工艺,TGV技术可实现最小孔径5µm、深径比150:1的超高精度加工,加工效率可达5000 Via/s,旗下湖北通格微规划年产100万平方米玻璃基板产能,一期10万平方米产能已落地建成,1.6T光模块玻璃基载板已开启小批量送样,公司2025年实现营收25.5亿元、同比增长14.9%,光电显示器件、光电玻璃精加工为核心收入来源,受研发扩产与财务费用影响年度归母净利润小幅亏损,后续先进封装需求持续释放将有效拉动公司TGV产线产能利用率提升。
京东方A聚焦中游板级玻璃基封装载板加工领域,2024年投入9.93亿元搭建试验线,设计产能达1000片/月,2026年上半年完成全自动化设备通线,已全面打通TGV开孔、深孔填铜、增层布线全链条工艺,成功研发并送出9-2-9结构、共计20层的大尺寸高层数玻璃基板样品,同时与海外龙头康宁达成合作布局产业研发,公司2025年经营基本面稳健,实现营业收入2045.9亿元,扣非归母净利润42.3亿元、同比增长10.3%,为先进封装业务迭代落地提供充足资金与产业资源支撑。
300***深耕中游TGV精密加工与玻璃芯板开发赛道,深度参与行业TGV工艺技术规范制定,于CES 2026展会正式对外发布自研TGV玻璃基板核心技术,目前正联合北美、韩国海外客户开展22层高端玻璃芯载板产品验证,已建成完整TGV中试产线,同时规划3万平方米专用生产厂房,预计2026年底正式投用,公司2025年实现营收744.1亿元、同比增长6.5%,归母净利润40.2亿元、同比增长10.9%,盈利稳定,为玻璃基板业务产业化落地筑牢基础。
600***覆盖上游玻璃原片研发与中游TGV加工双环节,依托中国建材产业平台优势,在UTG超薄玻璃、电子玻璃领域具备深厚技术积累,针对性研发半导体封装专用TGV通孔玻璃,重点攻克介电性能调控、热膨胀系数适配等核心难题,目前已完成产品样品制备,同步配合下游客户开展性能测试与验证工作,公司2025年营收58.8亿元、同比增长20.1%,扣非归母净利润0.9亿元,整体成长性优异。
600***为国内上游玻璃原片与基板制造核心企业,作为液晶玻璃基板行业龙头,掌握G8.5+溢流法核心制造工艺,依托成熟的基板玻璃生产技术积淀,积极布局半导体封装高端玻璃原片的料方研发与技术迭代,目前整体业务处于研发跟踪阶段,公司2025年实现营业收入112.9亿元、归母净利润3.7亿元,其中基板玻璃业务创收13.3亿元,溢流法工艺技术储备为公司切入半导体封装玻璃赛道提供坚实底层技术支撑。
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作者:于晓明 执业证书编号:A0680622030012