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AI芯片体积激增,传统封装材料面临淘汰危机

发布时间:2026-06-21 14:06阅读:2

AI芯片体积激增,传统封装材料面临淘汰危机!

翘曲改善16%、电阻降低27%——台积电最新数据证实:玻璃材质,才是AI大芯片封装的"黄金搭档"。

随着AI芯片体积不断膨胀,封装材料的上限正在被彻底改写。

2026年6月,台积电首次公开玻璃基板技术应用进展,宣布与ABF载板巨头Ibiden及面板厂商群创联手,共同验证玻璃基板导入下一代CoWoS先进封装的可行性。

几乎同一时间,A股玻璃基板概念股掀起涨停潮,旗滨集团连续三日涨停,沃格光电、美迪凯纷纷封板。约40家上市公司涉及玻璃基板领域,总市值合计超过1.6万亿元。

一场封装材料的产业革命,正在加速到来。

一、传统材料,已无法支撑AI芯片的雄心

芯片封装基板,简而言之就是芯片与外部电路之间的"连接通道"。然而,这条通道正在被日益大型化的AI芯片压得喘不过气。

在后摩尔时代,芯片物理制程微缩逐渐触及天花板,2.5D/3D先进封装、Chiplet异构集成成为提升算力的主要方向。AI大算力芯片、超大规模封装对基板材料提出了前所未有的严苛要求。

传统有机基板(如ABF载板)存在三大致命缺陷:翘曲严重、高频损耗大、散热与稳定性欠佳。在AI芯片高负载、大尺寸封装场景下,这些缺陷愈发凸显。

硅中介层呢?受晶圆尺寸制约、成本高企,同样难以满足超大尺寸封装的需求。

当芯片尺寸突破9倍掩膜、基板尺寸超过130×130mm时,传统有机基板将彻底触及物理极限。

材料不革新,道路就走不通了。

二、玻璃基板,究竟强在哪里?

玻璃基板为何被视为下一代核心基材?数据最具说服力。

台积电近期对0.8mm玻璃核心基板进行测试,封装规格为5x Reticle CoW,整体封装尺寸达85×110mm,属于大型AI GPU封装级别。与有机基板对比,结果令人振奋:

· 封装翘曲改善16% ——封装平整度直接决定良率,AI GPU尺寸持续扩大,翘曲控制的重要性随之大幅提升。

· 有效热膨胀系数降低19% ——玻璃材料的热膨胀系数更接近硅芯片,温度变化时产生的应力更小。

· 弹性模量提升31% ——基板刚性更高,对HBM堆叠层数不断增加的大型封装至关重要。

· 供电电阻降低27%、电感降低42% ——供电效率显著提升。

台积电特别指出:测试过程中 "未出现严重翘曲与分层/剥离现象" 。

简言之:玻璃基板让大芯片"更平、更稳、更省电" 。

此外,玻璃基板的热膨胀系数可精确控制在3-5 ppm/°C,翘曲度较有机基板可降低50%以上。互连密度方面,有望达到现有有机基板的10倍。

玻璃不仅是替代品,更是升级品。

三、巨头争相布局,谁在领跑?

全球头部企业已率先完成技术卡位。

英特尔是行业先行者。早在2023年9月,英特尔便将玻璃基板纳入先进封装路线图。2026年1月,英特尔展出首款EMIB+玻璃芯基板整合样品,封装尺寸达78×77毫米。公司计划改造新墨西哥州工厂,打造全球首个玻璃基板量产基地。

台积电则从CoWoS向CoPoS(Chip-on-Panel-on-Substrate)战场转移。CoPoS试产线已建成,预计2028年下半年进入量产。英伟达的Feynman AI芯片有望成为首批采用者。

三星电机已向苹果和博通送样玻璃基板产品,量产目标定在2027年。

国内方面,京东方自2020年启动技术调研,2022年投资3.9亿元建晶圆级实验平台,2024年再投9.93亿元建设板级玻璃载板试验线。2026年上半年已实现全自动化设备。京东方还与全球玻璃龙头康宁达成战略合作,规划2027年实现初始量产。

东旭集团则成功完成首批TGV相关产品开发并送样,产品覆盖6寸、8寸、12寸晶圆级规格及板级产品。

四、市场规模有多大?数字会说话

Omdia数据显示,2026年全球玻璃基板市场规模预计达186亿美元,2030年突破320亿美元,年复合增长率14.5%,远超有机基板约6%的增速。

更惊人的是长期预测:2028年至2040年,玻璃基板市场复合年增长率将达67.2% 。

AI先进封装是需求主力,直接决定玻璃基板的市场容量。而CPO光通信及其他特种应用后续也有望放量。

这是一条千亿美元级的赛道。

五、挑战在哪里?打孔比想象中更难

玻璃基板虽好,但距离全面量产仍有距离。

核心难点在于玻璃通孔(TGV) 。玻璃是绝缘体,必须通过数万个TGV建立垂直导电通孔才能实现信号与电力传输。但玻璃同时具有高硬度与高脆性,加工过程中容易形成微裂纹。

现阶段行业瓶颈集中在TGV玻璃通孔、微孔金属化、铜层附着力等工艺环节。玻璃基板当前制造成本较有机基板高出30%—50% ,整体良率仍有较大提升空间。

此外,玻璃基板脆性高,在制程、封装压合、测试或使用过程中易受微裂纹影响。

技术壁垒,正是行业短期内的竞争格局所在。

写在最后

2026年,被多家机构定义为玻璃基板商业化元年。

英特尔规划2027年大规模释放产能;台积电CoPoS预计2028年下半年量产;三星电机目标2027年量产;京东方规划2027年实现初始量产。

各大巨头的量产时间表高度重叠在2027-2028年。

玻璃基板正从"主题预期"走向"产业验证" 。对于关注科技前沿的你来说,这个赛道值得持续跟踪。

毕竟,AI芯片越做越大,这块"玻璃"的故事,才刚刚开始。

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本文不构成任何投资建议,投资有风险,入市需谨慎。