玻璃基板凭借低热膨胀系数、高机械强度、优异电气隔离性能及低高频信号损耗等优势,正成为先进封装材料的下一代核心选择。其应用场景已从新型显示向半导体先进封装及光通信领域加速延伸。在先进封装中,玻璃基板可替代硅中介层和有机基板,结合板级封装工艺,显著提升晶圆利用率、传输速率与带宽密度。在光通信领域,康宁研究团队指出,玻璃基板表面可制备光波导电路,实现光 - 电协同高密度集成,是支撑 102.4 Tbps 及以上带宽 CPO 应用的关键技术路径。
受 AI 算力需求驱动,产业巨头纷纷加码布局,玻璃基板产业化进程提速。英特尔已实现大层数厚玻璃核心基板制造及光波导共集成;台积电积极推进 CoPoS 封装技术,其中试线已于 2026 年 2 月启动设备交付,预计 2028 至 2029 年实现量产。此外,英伟达、苹果、三星、LG 等厂商亦密集布局,玻璃基板商业化落地进入倒计时。
TGV(玻璃通孔)加工是玻璃基板制造的核心环节,涵盖钻孔、填充及高密度布线三大工艺难点。目前主流工艺挑战集中于:一是通孔成孔,激光诱导刻蚀法有望成为制造高深宽比、窄间距高质量通孔的主流方案;二是通孔填充,针对玻璃表面光滑、金属粘附性差的问题,需采用自下而上、蝶形、共形或孔内壁电镀等填充技术;三是高密度布线,需借助线路转移(CTT)、光敏介质嵌入(PTE)及 mSAP 等工艺突破有机或硅材料限制。
一、玻璃基板:先进封装的下一代材料,产业巨头加码入局
(一)优势显著:从新型显示向半导体与光通信延伸
相较于传统硅基及有机物基板,玻璃基板具备六大核心优势:一是成本低廉,得益于大尺寸超薄面板易获取且无需沉积绝缘层,其转接板成本仅为硅基的 1/8;二是高频电学特性优异,介电常数约为硅的 1/3,损耗因子低 2~3 个数量级,有效降低衬底损耗与寄生效应;三是大尺寸超薄衬底易于量产,康宁、肖特等厂商已具备 2m×2m 以上超大尺寸及 50μm 以下超薄玻璃量产能力;四是工艺流程简化,无需在衬底及 TGV 内壁沉积绝缘层,且超薄转接板免二次减薄;五是机械稳定性强,厚度小于 100μm 时翘曲度依然可控;六是应用领域广泛,除高频场景外,其透明、气密及耐腐蚀特性在光电系统集成与 MEMS 封装领域前景广阔。
玻璃基板主要应用于取代硅/有机基板及中介层,覆盖面板与 IC 等泛半导体领域。
1. 新型显示领域:Mini/Micro LED 渗透加速
玻璃基板在 Mini/Micro LED(MLED)领域的应用已获验证。COG(Chip on Glass)技术将 LED 芯片直接封装于 TFT 玻璃基板,相比 PCB 基板,具有导热率高、散热性强、热膨胀率低等优势,能满足高密度焊接与复杂布线需求。其高平坦度降低了芯片转移难度,高刚性则保障了多单元拼接精度,减少拼缝问题。
沃格光电年报显示,玻璃基 Mini LED 凭借低胀缩、高平整度特性,更适配高端 COB 封装,在高分区、窄边框及车载显示的大屏化、轻薄化趋势中表现优异。京东方已实现玻璃基 Mini LED 旗舰产品(55"-86"TV)量产商用,支持大尺寸整板拼接。在 Micro LED 直显领域,针对芯片微缩带来的高热密度问题,玻璃基板优异的散热与低膨胀特性有效规避了 PCB 基板的翘曲风险。京东方与 TCL 华星均已布局玻璃基 Micro LED 直显产品,其中京东方 COG 产品点间距达 0.9mm,TCL 华星则展示了 125"透明直显产品,加速替代传统 PCB 方案。
2. 半导体先进封装领域:替代硅基的下一代方案
作为先进封装材料体系的重要发展方向,玻璃基板正逐步确立其作为硅基材料替代方案的地位,旨在突破现有封装技术在互连密度与传输性能上的瓶颈。
(报告来源:广发证券。本文仅供参考,不代表任何投资建议。如需使用相关信息,请参阅报告原文。)

