#玻璃基板
•
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
•
近期據韓國《首爾經濟日報》報導,輝達正在深度評估玻璃基板作為下一代AI大算力晶片的核心封裝基材,聯合德國裝置廠商SCHMID開展裝置與工藝聯合開發,同時向日韓以及台灣地區基板供應商提出明確的時間節點,要求產業鏈力爭在兩年內完成產品開發與可靠性驗證,目標在2028年實現玻璃基板在高端AI晶片領域匯入量產。這標誌著玻璃基板已經從實驗室研發階段,正式進入頭部晶片企業的產業化推進周期。 隨著大模型訓練、生成式AI對算力的需求持續爆發,現有有機封裝基板逐漸遇到物理性能天花板。大尺寸GPU需要整合更多HBM視訊記憶體單元,傳統有機基板存在翹曲變形、高頻訊號損耗大、耐熱性能不足等短板,制約單顆晶片整合規模進一步提升。玻璃基板憑藉低熱膨脹係數、高平整度、優異高頻介電特性,能夠支援更高密度布線與更多HBM堆疊,理論上可以提升晶片傳輸速度,降低訊號功耗,被行業視作下一代先進封裝重要解決方案。 為打通整條供應鏈,輝達不再侷限於晶片設計環節,向上游材料、裝置端深度滲透。除和SCHMID協同開發TGV(玻璃通孔)配套生產裝置外,輝達今年5月已經和玻璃材料巨頭康寧達成最高27億美元長期戰略合作協議,鎖定光學及玻璃相關產能,康寧將在美國新建三座製造工廠,把光互聯相關產能擴大十倍,專門面向超大規模AI資料中心供貨。同時,輝達高管此前與韓國SK集團高層會晤,就玻璃基板供應鏈建設開展溝通,多方聯動完善全球供給體系。 德國SCHMID在財報溝通會上對外披露,除輝達之外,公司同步對接英特爾、AMD等多家國際晶片巨頭供應鏈。但項目推進過程中,TGV玻璃通孔金屬化填銅工藝成為當前最大技術卡點,終端客戶產品認證工作尚未完成。玻璃本身屬於絕緣材料,微米級微孔內部要完成種子層沉積、電鍍填銅,很容易出現孔口提前封閉、孔內空洞、銅層與玻璃介面剝離等缺陷,大尺寸基板下良率提升難度很高,直接阻礙商業化落地進度。
輝達Nvidia向產業鏈施壓,加速AI晶片玻璃基板技術落地