AI算力狂飙，玻璃基板彻底火了！巨头All in TGV，国产设备迎来黄金窗口

电子发烧友网报道（文/李弯弯）在AI大模型参数呈指数级增长的今天，算力已成为数字经济时代的核心驱动力。然而，随着AI芯片动辄集成数百亿晶体管且封装尺寸不断扩大，作为芯片地基的传统有机基板正面临严峻的物理瓶颈。有机材料热膨胀系数较大，在大尺寸封装中极易出现翘曲；其较高的介电损耗也限制了信号传输速率。传统的封装材料已难以满足下一代高性能计算的需求。

在此背景下，玻璃基板凭借极致的平整度、优异的电学性能和热稳定性，被视为后摩尔时代半导体先进封装的关键载体。这不仅是一场基础材料的迭代，更是全球科技巨头在AI算力基础设施领域的一次重要布局。

玻璃基板优势

玻璃基板之所以能从显示面板领域跨界成为半导体封装的重要选项，核心在于其物理特性。

首先是热稳定性。硅芯片的热膨胀系数（CTE）约为3-4 ppm/°C，而传统有机基板的CTE通常高达15-17 ppm/°C。这种差异在芯片运行发热时会导致封装体翘曲，甚至引发连接断裂。玻璃基板的CTE可以精准调控至与硅芯片几乎一致，从物理层面解决了大尺寸封装的翘曲难题，使得封装尺寸可以突破光罩限制，实现更大面积的集成。

其次是电学性能。玻璃具有极低的介电常数（Dk≈4.0）和损耗因子（Df≈0.002），约为传统有机材料的1/3，同时也远低于硅材料。这意味着信号在玻璃基板中的传输速度更快、损耗更低，能够适配PCIe 6.0等下一代高速传输标准，有效降低能耗。

此外，玻璃通孔（Through-Glass Via, TGV）技术是实现这一变革的核心工艺。TGV通过在玻璃上制作高密度的微孔并填充金属，实现芯片与基板之间的垂直电气互连。相比传统的硅通孔（TSV），玻璃本身是绝缘体，无需进行复杂的氧化隔离工艺，寄生电容更低，信号完整性更好；同时，玻璃基板支持更高的深径比，能够实现更高的互连密度。

全球科技企业加快布局

面对AI算力对硬件的极致要求，全球半导体与显示领域的科技企业已将玻璃基板纳入核心技术路线图，并在产能建设与技术验证上取得了实质性进展。

作为IDM模式的代表，英特尔在玻璃基板领域的推进较为迅速。近日，英特尔正式宣布改造美国新墨西哥州的工厂，旨在打造全球首座玻璃基板大规模量产基地。根据其规划，该基地目标是在2026年底让Xeon 6服务器芯片率先采用玻璃基板，并于2027年实现百万颗级别的处理器产出。此前，英特尔已在2026年初展示了集成EMIB技术、尺寸达78mm×77mm的玻璃芯基板原型。

韩国企业同样动作频频。SKC旗下的Absolics预计将在2026年底启动全球首条玻璃基板商业化量产线，其原型产品目前已进入AMD、亚马逊云科技等客户的测试阶段。三星电机则采取了激进的样品验证策略，于2026年4月开始向苹果供应半导体玻璃基板样品，计划在2027年后实现量产。此外，三星还在积极测试玻璃基板在下一代HBM4存储器封装中的应用，以解决多层堆叠带来的散热与翘曲问题。

在代工领域，台积电正稳步推进CoPoS（Chip on Panel on Substrate）封装技术的试点产线建设。整条产线预计在2026年6月全面建成并向研发团队交付，长期目标是以玻璃基板替代部分硅中介层，从而降低成本并提升产能效率，以满足客户对大尺寸AI芯片封装的需求。

面板与材料巨头的合作也在同步深化。5月，京东方与康宁签署了三年战略合作备忘录，双方将围绕玻璃基封装载板、光互连等前沿领域展开深度合作。京东方依托其大规模产业化能力，已投资近10亿元建设试验线并向国内客户送样；康宁则提供先进的特种玻璃材料支持。双方计划通过技术与产能的互补，推动玻璃基板在半导体封装领域的实质落地。

TGV工艺与关键设备的突围

在全球玻璃基板产业链加速重构的背景下，中国企业在TGV工艺制造与关键设备环节展现出较强的技术突破能力，逐步构建起自主可控的产业链雏形。

在TGV工艺制造环节，沃格光电处于国内领先地位。玻璃属于硬脆材料，在其表面加工微米级通孔并保持高深径比具有极高的技术难度。沃格光电通过技术攻关，已实现了最小3µm孔径与150:1深径比的加工能力。目前，其江西玻璃芯载板产线已建成并具备年产10万平方米的产能，正在向国内核心客户进行小批量供货与验证。

TGV工艺的成熟离不开上游核心设备的支持。在价值量最高的激光诱导蚀刻环节，帝尔激光成功实现了技术跨界。公司自2019年起布局TGV技术，目前已形成“激光改质+化学蚀刻+AOI检测”的一站式解决方案。其核心设备可实现3-5µm的最小孔径，且在相关生产环节的良率已接近100%。2026年初，帝尔激光的面板级TGV激光微孔设备已成功出口至中国台湾、韩国等地的头部客户供应链，标志着国产设备在国际市场上获得了一定认可。

在配套工艺与材料方面，国内企业也在加速补齐短板。针对TGV金属化环节，上海天承科技自主研发的电镀技术已实现了孔径20至50微米通孔的完全填充且无空心，解决了导电层制备的工艺难题。在超细线路再布线层方面，芯德半导体也取得了突破，实现了线宽/线距不超过2微米的加工精度，满足了高带宽存储器的集成需求。

写在最后

尽管玻璃基板的技术优势明显且产业进度加快，但要实现大规模商用仍需跨越若干工程化挑战。

首先是材料特性的挑战。玻璃虽然硬度高，但本质易碎。在运输、加工及封装过程中，如何防止玻璃基板破裂，以及如何应对其边缘的应力集中，仍是工程应用中需要持续优化的问题。其次是良率与成本控制。TGV工艺中的金属化填充容易出现空洞，影响长期可靠性；且目前玻璃基板尚未形成像PCB那样成熟的标准化产业链，初期设备改造和工艺调试成本相对较高。

展望未来，随着工艺良率的提升和面板级封装技术的普及，玻璃基板的单位成本有望进入下降通道。应用场景将从高端AI芯片、HBM显存封装，逐步拓展至光电共封装（CPO）、车载电子及消费电子等更广泛的领域。对于中国产业而言，通过在TGV工艺与核心设备上的持续深耕，有望在这一轮半导体材料革新中占据重要位置。