一、AI算力驱动带宽升级,玻璃基板开启材料革命
AI算力需求高增推动带宽需求升级,先进封装成为提升系统性能的关键路径。根据Yole数据,2024年全球先进封装市场约460亿美元,同比+19%,预计2030年有望达794亿美元、CAGR约9.5%。硅基与有机中介层/载板逐渐触及瓶颈,玻璃凭借机械尺寸稳定、CTE可调、介电损耗低、表面平整、可面板级大尺寸加工等特性,成为破局材料。英特尔、台积电、康宁、京东方等海内外龙头厂商共同验证玻璃基板的产业化方向。
二、面板级封装:CoPoS玻璃载具利好终端设备
玻璃基板落地三大方案,层层递进打开设备与材料空间。1)面板级封装(CoPoS)方案:玻璃作为方形临时载具,承载CoWoS-L式RDL重布线,在玻璃上打TGV玻璃通孔、金属化后制备RDL,以TGV垂直互连;该方案相比圆晶圆更具经济性、支持面板级大尺寸,CTE可调以改善翘曲,并可掏槽内嵌元件、演化出5.5D封装。2)玻璃芯封装载板方案:以玻璃替代传统覆铜板有机核心层,机械刚性与介质损耗Df优于有机材料,更好满足高频高速传输。3)CPO玻璃桥方案(康宁):在玻璃内部制作光波导,直接连接PIC与光纤、取代FAU,显著降低耦合对位难度,并可与玻璃基板工艺相结合。三条主线的共同点是把价值量集中导向TGV打孔、金属化电镀、RDL布线等前道图形化与镀铜环节。
三、玻璃芯载板:替代有机核心层,强化载板性能
玻璃基材综合性能适配先进封装。玻璃面板级大尺寸加工重构封装经济性,是CoPoS(面板级芯片封装)的核心技术载体。玻璃CTE可调与低介电损耗,兼顾可靠性与高频性能。玻璃芯层基板可有效解决高功率AI芯片热形变与界面应力问题。玻璃基板兼具硅材料的加工精度和EMC塑封体系配套的大面积扇出拓展能力,拓宽Fan-out封装的工艺实现路径。
四、CPO玻璃桥:玻璃波导破解光纤-PIC耦合难题
FAU方案耦合损耗高、可维护性与集成密度均存在硬瓶颈。康宁Glass Bridge为模块化可拓展无源光互连平台,利用晶圆级离子交换(IOX)技术在玻璃片上刻蚀出光路通道,将光纤阵列牵引至PIC芯片边缘,通过物理接触实现光信号的低损耗传输,是CPO封装的关键互联技术。产品采用标准TMT插芯物理对接端面,单连接器支持>24路以上光路通道,适配800G/1.6T高速光模块,集成度高;支持光纤与玻璃桥的无损插拔,便于现场调试与故障修复。
五、TGV加工工艺:关注国产设备材料机会
TGV加工工艺是玻璃基板产业化的关键环节,包括TGV打孔、金属化与电镀、RDL光刻。TGV成孔方式分为激光类成孔、等离子体刻蚀、感光玻璃光刻三大类。TGV金属化以种子层沉积实现孔壁导电化,常用PVD磁控溅射和化学镀两种路线。RDL承接TGV垂直互连,实现高密度横向布线,工艺路线随线宽线距要求提升而升级。玻璃基板产业化仍面临成孔、填孔与可靠性等多项工艺瓶颈,包括高深径比成孔、无缺陷电镀、玻璃开裂、界面附着、翘曲与量产一致性等。
六、相关公司投资建议
沿“激光—光刻—电镀”三条工艺主线,关注玻璃基板产业化中的国产设备与材料机会。
- 激光钻孔/改性设备:大族数控、帝尔激光、德龙激光
- 光刻/直写设备:芯碁微装
- 电镀设备与电镀化学品:东威科技、洪田股份、三孚新科
七、风险提示
- 下游巨头玻璃基板导入进度不及预期
- 关键工艺良率突破不及预期
- 先进封装及AI算力需求不及预期