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玻璃基板：AI先进封装新材料，关注核心设备放量

核心内容

玻璃基板作为一种新型封装材料，正在成为AI算力芯片先进封装的重要选择。其凭借低热膨胀系数（CTE）、低介电常数（Dk）和低介电损耗等特性，具备良好的热稳定性和信号传输性能，适用于临时载板、玻璃芯基板和玻璃中介层等应用场景。随着AI芯片封装向更大尺寸和更高密度发展，传统CoWoS技术面临成本高、翘曲控制难、大尺寸良率瓶颈等挑战，玻璃基板有望成为替代方案。

主要观点

1. 玻璃基板在AI先进封装中的应用前景广阔：

   • 玻璃基板可替代传统有机基板（如ABF）和硅中介层，用于临时载板、玻璃芯基板和玻璃中介层。
   • 2026年，台积电建成310×310mm CoPoS面板试点线，并启动与揖斐电、群创的CoWoS玻璃基板三方验证。
   • 英特尔与蓝思合作研发玻璃封装技术，计划于2026-2030年实现商业化。
   • 三星电机已建设试生产线，计划于2027年量产玻璃芯基板。

2. 玻璃基板在CPO光电共封装中的应用：

   • CPO技术将交换ASIC、光子芯片（PIC）与电子芯片（EIC）封装在同一载板上，缩短电互联路径，提升带宽和降低功耗。
   • 玻璃基板可用于承载OE（光引擎）或替代FAU（光纤阵列单元）。
   • Glass Bridge作为玻璃基CPO方案，采用离子交换技术实现波导层的形成，目前仍处于方案验证与工程开发阶段。

3. 玻璃基板在消费电子领域的应用：

   • 在LCD/OLED中作为基础玻璃载体，已进入成熟量产阶段。
   • Mini LED玻璃基背光已在高端电视与显示器中规模化应用。
   • Micro LED作为新型显示技术，玻璃基板用于承载芯片，目前处于早期导入阶段。
   • UTG（超薄玻璃）作为折叠屏盖板材料，已进入量产阶段，并有望拓展至车载、智能穿戴等场景。

4. 玻璃基板在5G-A/6G通信中的应用：

   • 用于Massive MIMO/AAU、封装天线（AiP）与晶圆级射频IPD，提升高频段通信的电气性能与集成度。
   • 玻璃基IPD已实现量产，玻璃基AiP仍处于实验室验证阶段。

关键信息

市场空间预测

• 材料端：

  • 2030年，用于玻璃中介层的CoPoS Panel市场空间预计为94亿元。
  • 用于玻璃芯载板的玻璃母板市场空间预计为415亿元，2027-2030年CAGR为78.5%。

• 设备端：

  • 2027-2030年，CoPoS设备累计市场空间约489亿元。
  • TGV设备市场空间：2027年为30亿元，2030年达98亿元。
  • PVD、电镀、曝光、检测等设备市场空间分别约为98亿元、98亿元、49亿元、73亿元。

技术路线与工艺

• 主要工艺：

  • TGV（通孔）：采用激光诱导深度刻蚀，替代TSV工艺，提高信号传输效率。
  • 活化处理：增强玻璃与金属层的结合力。
  • 电镀与CMP：实现通孔填铜与表面平坦化。
  • RDL再布线：通过溅射、涂布、曝光、显影等步骤实现高密度线路布局。

• 设备升级路径：

  • 新增工艺设备：TGV设备，具有高精度和高密度成孔能力。
  • 改良工艺设备：包括清洗、活化、PVD、电镀、曝光、检测等环节，针对玻璃材料特性与大尺寸封装需求进行优化。

产业化进展

• 2027-2028年是玻璃基板小批量商用的关键节点。
• 台积电、英特尔、三星、康宁、蓝思、沃格光电、京东方、上海先封科技等厂商正加快布局与验证。
• 国内厂商如京东方、上海先封科技等已实现试验线的全自动化运行，部分产品进入送样阶段。

投资建议

• 重点关注TGV设备：作为新增工艺设备，TGV在玻璃基板中承担高密度通孔加工，价值量约占产线20%，是核心增量环节。
• 关注高价值量改良设备：包括PVD、电镀、曝光、检测等环节，技术壁垒高，国产化率较低，未来具备较大成长空间。

风险提示

1. 产业化进度不及预期：玻璃基板仍处于客户验证和小批量导入阶段，核心技术突破周期较长。
2. 下游需求不及预期：AI芯片封装、CPO、消费电子等需求受宏观经济与技术升级节奏影响较大，若资本开支放缓或技术进展滞后，将影响市场渗透速度。

产业链拆解

玻璃基板产业链包括：

• 玻璃原板制造：采用溢流熔融法，壁垒高。
• 清洗与活化：提升良率，需高均匀性与低损伤。
• 通孔成孔：激光诱导深度刻蚀，要求高一致性与完整性。
• 金属化处理：包括溅射、化学镀、电镀等，涉及高精度与均匀性。
• RDL再布线：曝光、显影、电镀、刻蚀等，需高精度与稳定性。
• 划切与检测：实现高精度分割与全流程检测，提高良率。

技术对比

技术路线对比

结论

玻璃基板作为AI先进封装的重要新材料，具备显著性能优势，有望在CoPoS、CPO、消费电子、5G-A/6G等领域实现广泛渗透。随着TGV设备及其他改良设备需求的上升，设备市场空间有望从2030年的489亿元扩大至远期千亿元级别。建议投资者重点关注TGV设备及其他高价值、高壁垒的改良环节。