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,传统硅基与有机中介层/载板逐渐触及瓶颈,玻璃凭借其机械尺寸稳定、CTE可调、介电损耗低、表面平整且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,产业共识正在形成。
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;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;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。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:1)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;2)CTE可调与低介电损耗,兼顾可靠性与高频性能;3)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;4)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;5)玻璃双路径载板方案可解决大尺寸算力芯片加工与翘曲痛点,支撑超大集成方案量产;6)玻璃嵌入(GPE)与方形扇出(日月光FOPLP)方案可弥补芯片偏移的短板,演化出5.5D封装。
四、CPO玻璃桥:玻璃波导破解光纤-PIC耦合难题
康宁Glass Bridge光纤-PIC连接器方案:在光纤与PIC之间增加一层离子交换玻璃波导(IOX)作为过渡层,解决光纤与PIC之间光斑尺寸失配问题,降低耦合工艺难度与制造成本,有效压低O波段耦合损耗至1.5dB,支持CPO新一代光学架构。产品采用标准TMT插芯物理对接端面,单只连接器支持>24路以上光路通道,最低支持30μm通道排布,较FAU同等面积下集成密度可提升约4倍,同时可将单端面耦合损耗控制在1.5dB。
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三大关键工艺环节:1)TGV成孔:以激光钻孔(紫外超快激光优于CO₂)、激光诱导改性+湿法刻蚀、感光玻璃光刻为主流路线;2)金属化与电镀:以磁控溅射种子层配合化学镀/电镀实现全铜填充;3)RDL光刻:沿用硅基的电镀法与大马士革法,对直写光刻、垂直电镀与电镀化学药水提出更高要求。当前瓶颈集中在高深宽比成孔、电镀无空隙填充与玻璃开裂控制,正是国产设备与材料企业切入的窗口期。
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:1)激光钻孔/改性设备:大族数控、帝尔激光、德龙激光;2)光刻/直写设备:芯碁微装;3)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
1)下游巨头玻璃基板导入进度不及预期;2)关键工艺良率突破不及预期;3)先进封装及AI算力需求不及预期。