大模型推动芯片演进 TGV玻璃基板封装方案受关注
随着大模型参数向万亿级规模发展,人工智能芯片的面积持续增大、热量显著升高,传统硅基板封装材料在高温环境下极易发生变形。在此技术瓶颈下,TGV(玻璃通孔)玻璃基板近期成为业界关注焦点。
封装材料面临散热与形变双重挑战
芯片封装环节中,基板承担着承载芯片、传导信号和散热的任务。当芯片功耗与面积同步增长时,硅基板的热膨胀系数难以匹配,容易引发封装层开裂或信号传输不稳定。
传统硅基板在高温下极易发生变形,影响芯片长期可靠性。
TGV玻璃基板的技术逻辑
TGV是“玻璃通孔”的缩写,指在玻璃基板上通过激光或刻蚀工艺制作垂直通孔,填充导电材料实现层间互连。相较于硅基板,玻璃基板具有更低的热膨胀系数和更好的尺寸稳定性,能够有效抑制热致变形。
- 玻璃基板热膨胀系数与芯片材料更接近,减少热应力。
- 玻璃材料介电性能优异,有利于高频信号传输。
- 大面积玻璃基板制备工艺逐步成熟,适配大尺寸芯片封装需求。
万亿级参数驱动封装路线迭代
业内人士指出,大模型参数向万亿级迈进,对应的AI芯片需要集成更多计算单元,芯片面积和功耗随之上升,传统封装材料已达物理极限。TGV玻璃基板作为替代方案,正从实验室走向产业化验证阶段。
TGV玻璃基板产业化推进 多家上市公司布局样品验证与产线建设
随着AI算力需求持续扩容,玻璃基板作为下一代先进封装材料的产业化进程正在加速。业界分析认为,2026年将成为TGV(Through Glass Via,玻璃通孔)玻璃基板产业化的关键窗口期。
技术优势驱动封装结构革新
公开资料显示,TGV玻璃基板是可实现垂直电气互联的玻璃基板,核心包含玻璃基材、通孔工艺、金属化三大特征。与传统的硅基板相比,玻璃介电常数约为硅的三分之一,损耗因子比硅低两个至三个数量级,能有效降低衬底损耗与寄生效应。此外,TGV玻璃基板省去了繁复的绝缘层沉积工序,超薄转接板也无需减薄处理,工艺流程更简化、生产效率更高。大尺寸超薄玻璃原材料可得性较强,无需在衬底和通孔内壁沉积绝缘层,生产成本大幅下降;即便转接板厚度不足100微米,产品翘曲度仍可维持在较低水平,封装结构稳定可靠。
中关村物联网产业联盟副秘书长袁帅向《证券日报》记者表示,TGV玻璃基板在射频芯片、高端MEMS(微机电系统)传感器、高密度系统集成等领域具有独特优势,是下一代高频芯片3D封装的首选之一。目前市场相对成熟的是晶圆级TGV玻璃基板,而面板级TGV玻璃基板产品还处于研究或试产阶段。
产业链协同加速 规模化量产预计在2028年
华西证券股份有限公司于6月21日发布研报称,玻璃基板与TGV技术正进入产业化关键阶段。数据显示,2025年至2030年半导体玻璃晶圆出货量复合增长率将超10%,其中HBM(高带宽内存)与逻辑芯片封装领域增速达33%。头部厂商已启动试产验证,预计2028年有望实现规模化量产。国内产业链正从分散走向协同,材料、设备、制造、封测环节均有企业参与。
方正证券股份有限公司发布的研报指出,玻璃基板工艺已进入规模化导入阶段,TGV成孔技术成熟,激光诱导蚀刻(LIDE)成为主流。磁控溅射金属化和电镀填孔技术逐步完善,但高深宽比通孔的无空洞铜填充、多层RDL(重布线层)的层间粘附力控制仍是核心瓶颈。国内厂商在玻璃原片、TGV设备、电镀工艺等领域加速验证,部分企业已实现5层RDL堆叠的工程突破。
路亿市场策略(LP Information)的调研报告显示,预计2031年全球微孔玻璃技术(TGV)市场规模将达到5.17亿美元,2025年至2031年期间年复合增长率(CAGR)为22.8%。
多家上市公司着力卡位 阶段性成果频出
多家A股上市企业依托自身技术研发实力与产业链协同优势,提前布局玻璃基板赛道,现已收获多项阶段性成果。
深圳市蓝思科技有限公司相关负责人对外表示,当前公司的TGV玻璃基板产品正在配合海内外客户开展多测试送样验证,在激光诱导的蚀刻工序上,已完成多轮试验并敲定了最优参数。公司规划建设3万平方米的玻璃基板专用厂房及配套生产线,项目预计于2026年年底正式投入使用,为后续规模化量产做好全面准备。
京东方科技集团股份有限公司近期在接受机构调研时表示,公司已实现TGV开孔、深孔填铜、增层、布线等玻璃基封装载板全流程工艺拉通,并于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。公司目标产品为大尺寸算力芯片先进封装所需的玻璃基载板,可匹配不同的先进封装方式,目前已给部分国内客户送样,部分客户已通过概念认证并进入技术测试阶段。
华工科技产业股份有限公司近日通过投资者互动平台表示,公司TGV玻璃通孔激光加工智能装备已完成整机定型,核心部件(激光器、振镜、控制系统)实现100%国产化,并已成功完成初步中试验证。
行业展望:发展初期 未来逐步落地规模化量产
国研新经济研究院创始院长朱克力向《证券日报》记者表示,玻璃基板赛道目前仍处于发展初期,海内外众多企业同步推进技术攻关与行业标准搭建,目前已有龙头企业完成小规模试样验证,未来几年行业将逐步落地规模化量产。
