#TGV
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在後摩爾時代,AI大算力晶片驅動HBM、Chiplet異構整合快速迭代,TGV玻璃基板被視作下一代高端封裝載板重要路線。國內封裝基板龍頭安捷利美維​​AKM已經明確將玻璃基板納入企業中長期戰略,依託上海研發先行、廈門基地落地產線的模式,推進樣品認證到中試的全流程佈局,加速追趕海外同行的技術進度。 從公開資訊來看,安捷利美維的玻璃基板研發起步於上海研發中心,前期重點完成TGV玻璃基板基礎工藝開發,已經面向全球AI晶片客戶送出認證樣品。現階段樣品尺寸集中在85‑100mm規格,採用9‑2‑9堆疊結構,企業同步推進120mm規格產品開發,目標服務GPU、HBM相關算力封裝市場。公司已經申請多項玻璃芯板、玻璃通孔相關發明專利,覆蓋玻璃通孔製備、高密度重布線等核心工藝環節,夯實技術專利壁壘。 生產產線層面,安捷利美維計畫在廈門高端載板基地內部建設玻璃基板專用產線,廈門基地整體項目總投資65億元,重點佈局FC‑BGA、類載板等高階封裝基板,玻璃基板產線作為前沿研發中試類股嵌入整體園區規劃之中。不同於傳統有機載板,玻璃基板產線涉及微孔加工、PVD沉積、通孔電鍍、精密佈線等全新工藝環節,公司將復用自身在mSAP半加成法、高密度布線的製造經驗,降低工藝轉化門檻。廣州南沙30億元先進封裝超級工廠,將承擔部分可靠性驗證、模組整合配套工作,形成研發‑中試‑驗證跨基地協同模式。 資本層面,國家大基金三期入股安捷利美維,為公司高端載板以及玻璃基板前沿技術研發提供資金支撐,公司每年保持8%左右的研發投入佔比,保障TGV項目持續迭代推進。對比海外新光電氣、康寧等企業,國內玻璃基板整體尚處於中試與客戶認證階段,距離大規模量產仍有良率、翹曲控制、通孔金屬化可靠性等諸多挑戰。安捷利美維選擇先做客戶樣品認證,再視市場反饋推進產線擴產,採取較為穩健的產業化節奏。
加碼下一代載板賽道,安捷利美維AKM披露玻璃基板投資與產業化規劃
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內容摘要: AI算力需求推動先進封裝升級,玻璃基板有望成為下一代封裝核心材料。隨著生成式AI、高性能計算等應用快速發展,晶片整合度、互連密度以及封裝尺寸持續提升,傳統有機載板和矽中介層逐漸面臨尺寸、熱穩定性、高頻訊號傳輸等方面的瓶頸。玻璃基板憑藉低熱膨脹係數、高平整度、低介電損耗以及支援大尺寸面板級製造等優勢,有望成為突破先進封裝瓶頸的重要方案。當前玻璃基板主要應用方向包括玻璃中介層、玻璃芯板、HBM臨時載板以及CPO光電共封裝平台,其中玻璃中介層和CPO光互連具備較高成長潛力。 先進封裝需求持續擴張,玻璃基板產業鏈有望迎來多環節價值量提升。當前AI晶片主要採用2.5D/3D先進封裝以及Chiplet異構整合方案,HBM堆疊數量提升推動中介層面積持續擴大,進一步提升對高性能封裝材料的需求。玻璃基板產業鏈覆蓋玻璃材料、TGV通孔製造、RDL再布線、光學結構以及檢測裝置等環節,其中玻璃原片、TGV/RDL工藝和AOI檢測是產業化關鍵環節。隨著技術成熟和客戶驗證推進,產業鏈價值量有望沿材料、製造、裝置及檢測環節逐步釋放。 海外龍頭加速佈局,國內企業積極推進技術突破,產業化處理程序仍處於早期階段,國產化成長可期。海外方面,英特爾、康寧、三星等企業圍繞玻璃基板、玻璃芯板及CPO光互連持續佈局,推動玻璃材料從傳統封裝載體向光電融合平台延伸。國內企業圍繞玻璃基封裝載板、TGV加工以及特種玻璃材料開展研發和驗證,部分企業已進入送樣測試或小規模應用階段。考慮到玻璃基板仍面臨良率、裝置工藝、客戶匯入周期等挑戰,產業規模化放量仍需持續觀察。
玻璃基板深度報告:以透明之芯,拓工藝之界(附PPT)
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在高端AI伺服器晶片先進封裝賽道持續加碼的三星電機(Samsung Electro-Mechanics),於KPCA韓國封裝展上對外展示新一代玻璃核心基板(Glass Core Substrate)研發成果,推出150mm超大尺寸、最高支援30層增層堆疊的玻璃基板樣品,標誌著三星在下一代HPC、AI晶片封裝基板領域,完成從傳統有機FCBGA向玻璃基異構整合的關鍵技術跨越,直面英特爾、台積電、京東方等全球對手的技術競賽。 傳統AI伺服器晶片長期採用ABF有機載板作為晶片承載基底,但隨著GPU、HBM、多晶片Chiplet整合度持續提升,晶片功耗不斷走高,有機材料與生俱來的高翹曲、高溫穩定性差、高速訊號損耗大等短板持續放大,已經逼近物理極限。玻璃基板憑藉熱膨脹係數與矽高度匹配、低介電損耗、高尺寸穩定性三大核心優勢,成為全球算力晶片產業公認的下一代封裝“新地基”,而大尺寸、高層數堆疊,正是玻璃基板量產落地最核心兩大技術門檻。 本次三星推出的150mm玻璃基板,相比此前行業主流110mm級產品,基板有效面積大幅提升,單塊基板可承載更多Chiplet與HBM記憶體組合,適配超大尺寸AI算力晶片封裝需求。而最高30層堆疊工藝,是本次展品最大亮點。在多層增層工藝中,每一層都需要完成超精細線路製作、層間精準對位、TGV玻璃通孔互連,層數越高,層間對位偏差、翹曲、分層失效風險呈指數級上升。三星電機依靠多年FCBGA高層基板工藝積累,結合與住友化學合資成立Glass EM開發的專用玻璃芯材料,攻克多層增層與TGV垂直互連一體化難題,實現30層結構穩定成型,基板內部整合高密度垂直通孔,為多晶片之間提供低寄生、高速電訊號通道,支撐未來Co-Package共封裝、2.1D/2.5D異構整合方案落地。 在材料供應鏈佈局層面,三星電機與日本住友化學聯合設立Glass EM合資公司,在韓國平澤建設玻璃芯產線,鎖定玻璃基板核心原材料供給,計畫2027年下半年啟動量產,為這款150mm、30層規格玻璃基板做好上游材料保障。同時三星已經向頭部AI客戶送樣測試,開展可靠性、高低溫循環、高速訊號完整性驗證,目標用於下一代伺服器AI晶片封裝。
三星推出超大玻璃基板:150mm尺寸,最高30層堆疊
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在AI算力晶片、HBM、CPO等高性能封裝需求驅動下,玻璃基板憑藉低翹曲、低介電、大尺寸可加工等優勢,成為下一代芯基板核心方案,而TGV玻璃通孔則是實現晶片垂直互連的核心載體。行業普遍認為,雷射成孔工藝已經進入成熟驗證階段,TGV金屬化(PVD種子層+電鍍填銅+配套化學藥水)是當前整個產業鏈最大的量產瓶頸,直接決定玻璃基板能否在2027–2028年實現規模化匯入。TGV金屬化分為兩大核心工序:首先通過PVD磁控濺射在絕緣玻璃通孔內壁沉積Ti阻擋層與Cu導電種子層;再依靠ECD電鍍裝置與專用填銅藥水,實現高深徑比通孔無空洞填銅。整套工藝對裝置保形鍍膜能力、電化學加入劑體系、玻璃與金屬介面附著力要求極高,全球供應鏈呈現海外龍頭主導、中國廠商加速驗證替代的競爭格局。 一、海外廠商:成熟工藝包領跑,頭部基板廠首選方案 海外半導體巨頭佈局TGV金屬化多年,已經形成PVD裝置、電鍍機台、專用藥水一體化工藝包,是Intel、三星電機、友達、群創等國際基板與OSAT廠商樣品線的主流選型。 在PVD磁控濺射裝置領域,美國應用材料Applied Materials Endura系列是晶圓級TGV種子層標竿裝置,高保形磁控濺射技術,可在高深徑比通孔內部均勻沉積Ti/Cu膜層,是Intel玻璃基板項目主力評估機型;同屬美國的泛林Lam Research Vectra PVD,主打晶圓級通孔濺射,常與Atotech電鍍藥水聯合開發成套TGV金屬化工藝包。日本陣營以ULVAC愛發科、佳能安內華Canon Anelva為代表,ULVAC是日本JOINT3玻璃基板聯盟核心PVD供應商,同時覆蓋晶圓與大板Panel雙路線,日系玻璃基板企業優先選用。
TGV玻璃基板金屬化產業鏈解析:PVD、電鍍裝置與藥水供應鏈格局