半导体封装玻璃基板是一种以特种玻璃为核心材料的先进半导体封装基板,用于替代传统有机基板(主要是ABF载板)和硅中介层,充当芯片封装中的结构支撑、信号传输与电气互连基础。玻璃基板为无机载板的一种,此前主要用于显示面板。当前有机基板占封装载板总市场主流,由于传统有机基板CTE高于硅芯片,容易产生翘曲问题,且面积越大越明显。玻璃CTE更接近硅,有助于减少热循环过程中的应力和变形,避免翘曲问题,且具有优异的电气绝缘性能,能有效减少信号损耗和串扰,适合高频应用环境。
半导体封装玻璃基板目前主要处于技术研发和试验阶段,其生产具有较大的难度,包括玻璃原片、TGV玻璃通孔技术、TGV通孔填充工艺等。玻璃原片方面,半导体封装玻璃基板用玻璃原片以无碱硼硅玻璃为主,对括介电常数(DK)、介电损耗、热膨胀系数(CTE)要求较高。TGV玻璃成孔是技术难点之一,玻璃自身脆性与硬度均较大,传统物理钻孔以及激光消融工艺制造通孔的过程中容易产生微裂纹,影响产品性能,激光诱导刻蚀被认为是当前实现大尺寸基板TGV的最优技术路线。
半导体封装玻璃基板凭借低热膨胀、低介电损耗、高平整度、大尺寸适配四大优势,成为AI芯片封装的重要替代方案。玻璃基板被业界视为下一代先进封装的核心方向,其核心应用场景包括AI处理器封装、芯粒(Chiplet)集成、光电共封装(CPO)和高性能计算(HPC)芯片等。目前,国际头部厂商已经加大对于玻璃基板领域的投资。英特尔于2023年9月正式发布玻璃基板样品,在亚利桑那州钱德勒建立试验线,计划将新墨西哥州里奥兰乔工厂改造成全球首座玻璃基板量产基地。台积电CoPoS试验线2026年启动,计划2028年量产。三星集团旗下的三星电机积极布局玻璃基板,三星电机已将玻璃基板项目由“先进研发部门”转至“业务执行部门”,标志着正式进入市场部署阶段,目标2027年实现量产。
新思界产业研究中心整理发布的《
2026-2030年全球及中国半导体封装玻璃基板行业研究及十五五规划分析报告》显示,当前,全球范围内半导体封装玻璃基板企业主要分布在美国、韩国和中国。美国企业主要以英特尔、Absolics、康宁为代表,韩国主要以三星电机为代表,中国企业以京东方、沃格光电为代表。沃格光电掌握从玻璃基材薄化、TGV微孔加工到金属化镀膜、图形化线路的TGV全制程技术,芯片用玻璃基板产品正稳步推进客户验证。京东方与康宁签署为期三年的合作备忘录,共同推进玻璃基板在半导体封装领域的应用。
当前,半导体封装玻璃基板正处于从实验室验证走向商业量产的行业拐点,全球巨头加大对于产品的投资,下游市场需求爆发增长带动了对于玻璃基板市场的需求,行业具有较大的增长潜力。
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