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电子行业 玻璃基板系列(二):化圆为方,先进封装未来之星

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摘要

平安证券发布玻璃基板系列第二篇报告,维持电子行业“强于大市”评级,核心结论是玻璃基板通过“化圆为方”解决AI大芯片封装的几何浪费与成本飙升问题:以510×515mm面板为例,面积为12英寸晶圆的3-4倍而面积利用率超过95%。 性能上,玻璃热膨胀系数可控制在3-9ppm/℃与硅精准匹配,10GHz下介电常数Dk低至2.5-6、介电损耗Df低至0.0005-0.005,通孔密度达有机基板10倍,线宽线距可达2微米以下,并分方形临时载板、玻璃芯基板、玻璃中介层多条路径推进。 国际巨头竞相布局:台积电已建设CoPoS试产线、携手Ibiden与群创验证CoWoS玻璃基板导入,预计2-3年产量达到相当大规模;Intel量产窗口锁定2026-2030年,2026年1月展出78×77mm的EMIB+玻璃芯整合样品;Ibiden路线图预计2030年后芯片尺寸突破9X Reticle时玻璃芯将成为2.5D封装核心材料;康宁以玻璃基光波导代表CPO方向。 工艺层面,TGV成孔、金属化填充与RDL制备是关键,LIDE技术可制备深径比超过50:1、孔壁粗糙度低于25nm的高垂直通孔,而玻璃脆性限制RDL层数构成可靠性挑战。 国内产业链布局前瞻且已有样品问世:燧原联合先封科技在世界人工智能大会发布适配AI算力芯片的CoPoS面板级封装样品;京东方2025年完成9-2-9(20层)玻璃基载板样品送样,2026年上半年试验线实现全自动化通线、设计产能1000片/月,并与康宁签署合作备忘录;沃格光电掌握最小孔径5μm、深宽比100:1的TGV量产级技术,已建成年产10万平米产线;戈碧迦累计玻璃载板订单1.265亿元;帝尔激光TGV设备2026年实现海外销售并获小批量复购。 投资上建议关注以京东方A为代表的面板厂及帝尔激光、天承科技、戈碧迦等上游TGV相关及玻璃原材厂,风险在于技术路径不确定性、国内技术突破不及预期与下游需求(AI基建)不及预期。

主要观点

  • 玻璃基板“化圆为方”直击AI大芯片封装痛点:随着GPU芯片尺寸扩大、互联与I/O数量指数级增长,圆形载板面临严峻几何浪费;以510×515mm面板为例,面积是12英寸晶圆的3-4倍,面积利用率超过95%。
  • 玻璃基板较有机基板全面占优:热膨胀系数3-9ppm/℃可与硅精准匹配,10GHz下Dk低至2.5-6、Df低至0.0005-0.005,表面可实现2微米以下线宽线距,具备替代有机载板与硅中介层的潜力。
  • 国际巨头竞相入局:台积电已建设CoPoS试产线(预计2-3年产量达相当大规模),并向供应链发布“CoWoS玻璃基板开发计划”,携手Ibiden与群创共同验证;Intel走Glass-Core路线,量产窗口锁定2026-2030年,2026年1月展出首款EMIB+玻璃芯整合样品(78×77毫米、10-2-10堆叠、总厚度800微米、凸点间距45微米),测试实现无微裂纹。
  • Ibiden路线图夯实玻璃基方向:芯片尺寸将从2025年的3.5X Reticle扩张至2030年后9X以上,封装基板尺寸从80×80mm增至130×130mm以上,SAP布线密度从9-X-9提升至14-X-14;2030年后传统有机基板达到物理极限,玻璃芯将成为2.5D封装核心材料。
  • 玻璃光电特性使其有望成为先进光电封装(CPO)理想平台:可在玻璃内部制备嵌入式光波导;康宁2026 ECTC论文显示玻璃光波导性能足够强且更低损耗,解决满功耗高温环境影响,采用离子交换制波导、PIC倒装隐失场耦合与面板级制程。
  • TGV成孔与金属化填充是核心工艺关卡:玻璃高硬度高脆性使成孔易生微裂纹,业界采用激光诱导深度刻蚀(LIDE)成孔,可制备深径比超过50:1、孔壁粗糙度低于25nm的高垂直空洞;金属化要求无空洞、无缝隙、不脱落,需精准调控电镀并开发专用电镀药水。
  • 玻璃脆性是可靠性核心约束:断裂韧性极低,倒装焊及热循环中多种材料热膨胀系数差异导致局部应力集中,易引发基板崩裂、通孔分层或金属线路断裂;固有脆性限制RDL层数,额外层数会增加应力、加剧可靠性风险。
  • 国内样品落地:2026世界人工智能大会期间,燧原科技携手先封科技联合发布适配AI算力芯片的CoPoS面板级先进封装样品,首次将自研高端AI算力芯片与国产化CoPoS先进封装核心技术相结合。
  • 京东方布局前瞻且规划清晰:已拉通TGV开孔、深孔填铜、增层、布线全流程工艺,2025年完成大尺寸高层数(9-2-9,20层)玻璃基载板样品开发和送样;2026年上半年试验线实现全自动化设备通线,设计产能1000片/月;2026年5月21日与康宁签署合作备忘录,围绕玻璃基封装载板、可折叠玻璃、钙钛矿玻璃基板、光互连等合作。
  • 沃格光电为TGV代表性企业:全球少数掌握TGV全制程工艺能力的企业之一,量产级技术实现最小孔径5μm、深宽比100:1、可加工玻璃厚度0.05-1.1mm,8层全玻璃互联叠构良率达规模量产要求;已建成首条年产10万平米TGV产线,玻璃基AI芯片封装与CPO同步推进,光模块/CPO载板处批量送样验证阶段。
  • 戈碧迦为半导体封装玻璃原片领先者:玻璃载板产品经下游客户加工后已通过多家知名半导体厂商验证,应用含2.5D/3D先进封装,据2025Q3报累计玻璃载板订单1.265亿元;玻璃基板材料已向国内多家知名半导体厂商送样,用于玻璃基板TGV封装。
  • 帝尔激光提供“激光改质+化学蚀刻+AOI检测”一站式TGV解决方案:最大深径比≥100:1、最小孔径≤5µm,加工精度、效率和良率处于国际领先水平;2026年TGV设备实现海外销售,已有小批量复购订单。

论述逻辑

  • 起点:AI芯片尺寸不断扩大、芯片互联与I/O数量呈指数级增长,圆形CoWoS载板面临几何浪费和成本飙升,方形玻璃基板路线应运而生。
  • 性能支撑:玻璃热膨胀系数与硅匹配、介电性能优异、表面极致平整,具备替代有机载板与硅中介层潜力;光电特性又使其可内制备光波导、适配CPO,应用空间由此打开。
  • 产业验证:台积电、Intel等国际巨头入局,全球最大ABF载板供应商Ibiden路线图量化了2030年后玻璃芯成为2.5D封装核心材料的必然性,技术路径前景渐趋明朗。
  • 落地条件:TGV成孔、金属化填充、RDL制备与玻璃基材理化性能迭代是产业化关键关卡,其中玻璃脆性与应力管理决定可靠性上限。
  • 投资映射:面板本身就是玻璃基工艺,面板厂技术储备雄厚有望充分受益,叠加上游TGV设备材料布局与国内样品落地形成全产业链,故建议关注以京东方A为代表的面板厂及帝尔激光、天承科技、戈碧迦等上游厂商。

关键展望

  • Intel玻璃基板量产窗口锁定2026-2030年,2026年1月已展出EMIB+玻璃芯整合样品并实现测试无微裂纹,为量产扫清关键障碍。
  • 台积电CoPoS已建设试产线,董事长兼总裁魏哲家预计2-3年产量才能达到相当大的规模。
  • Ibiden路线图指向2030年以后:芯片尺寸突破9X Reticle、基板尺寸超过130×130mm、SAP布线密度提升至14-X-14时,玻璃芯将成为2.5D封装的核心材料。
  • 风险提示:技术路径方向不确定性风险、国内技术突破不及预期风险、下游需求不及预期风险——玻璃基技术直接关联AI算力,若AI基建节奏波动将直接影响市场需求。

推荐标的

  • 行业评级:电子行业“强于大市”(维持),即预计6个月内行业指数表现强于沪深300指数5%以上;报告未提供个股评级与目标价,个股为“建议关注”性质。
  • 京东方A(面板厂代表,建议关注):面板本身就是玻璃基工艺、技术储备雄厚有望充分受益;已完成9-2-9(20层)玻璃基载板样品开发送样,试验线设计产能1000片/月。
  • 帝尔激光、天承科技、戈碧迦(上游TGV相关及玻璃原材厂,建议关注):帝尔激光一站式TGV设备2026年实现海外销售并有小批量复购,戈碧迦累计玻璃载板订单1.265亿元。
  • 沃格光电(报告重点详述的TGV代表性企业):全球少数掌握TGV全制程工艺能力的企业之一,在玻璃基赛道已建立显著先发优势,玻璃基AI芯片封装和CPO同步推进,已建成首条年产10万平米TGV产线。

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