研判2025！中國芯片級玻璃基板行業(yè)發(fā)展背景、市場現(xiàn)狀及趨勢分析：受益于先進(jìn)封裝下大尺寸AI算力芯片更新迭代，玻璃基板對硅基板的替代將加速[圖]

內(nèi)容概要：玻璃基板是一種以高透明度、優(yōu)異平整度及良好穩(wěn)定性為特點的基底材料，其主要功能是作為支撐載體，確保上層功能材料的可靠固定和良好的電氣、光學(xué)性能，從而保障整個器件或系統(tǒng)的長期穩(wěn)定性和使用壽命，被視為半導(dǎo)體、顯示領(lǐng)域新一代基板解決方案。長期以來，“摩爾定律”一直引領(lǐng)著集成電路制程技術(shù)的發(fā)展與進(jìn)步。而如今，延續(xù)摩爾定律所需的新技術(shù)研發(fā)周期拉長、工藝迭代周期延長、成本提升明顯，集成電路的發(fā)展受“存儲墻”“面積墻”“功耗墻”和“功能墻”的制約。先進(jìn)封裝技術(shù)已成為“后摩爾時代”“超越摩爾”的重要路徑。各企業(yè)加快先進(jìn)封裝布局，全球先進(jìn)封裝行業(yè)迎來快速增長時期。數(shù)據(jù)顯示，全球先進(jìn)封裝市場規(guī)模由2019年的288億美元增長至2024年的425億美元，滲透率不斷提升。在先進(jìn)封裝浪潮中，隨著對更強(qiáng)大計算的需求增加，半導(dǎo)體電路變得越來越復(fù)雜，信號傳輸速度、功率傳輸、設(shè)計規(guī)則和封裝基板穩(wěn)定性的改進(jìn)將至關(guān)重要。玻璃基板的出現(xiàn)，可以降低互連之間的電容，從而實現(xiàn)更快的信號傳輸并提高整體性能。在數(shù)據(jù)中心、電信和高性能計算等速度至關(guān)重要的應(yīng)用中，使用玻璃基板可以顯著提高系統(tǒng)效率和數(shù)據(jù)吞吐量。整體來看，當(dāng)前玻璃基板工藝在加工制造、性能測試、成本控制等方面還需要進(jìn)一步的研究和突破，行業(yè)仍處于前期技術(shù)導(dǎo)入階段，未來一段時間內(nèi)，市場規(guī)模體量將較小，但隨著英特爾等廠商的入局，玻璃基板對硅基板的替代將加速，2023年9月，英特爾推出行業(yè)首個玻璃基板先進(jìn)封裝計劃，宣布在2030年之前面向先進(jìn)封裝采用玻璃基板。預(yù)計到2030年全球半導(dǎo)體封裝用玻璃基板市場規(guī)模將超4億美元。

上市企業(yè)：沃格光電(603773)、五方光電（002962）、帝爾激光（300776）、德龍激光（688170）、東材科技（601208）、彩虹股份（600707）

相關(guān)企業(yè)：江西沃格光電集團(tuán)股份有限公司、湖北五方光電股份有限公司、武漢帝爾激光科技股份有限公司、廈門云天半導(dǎo)體科技有限公司、三疊紀(jì)(廣東)科技有限公司、廣東佛智芯微電子技術(shù)研究有限公司、蘇州森丸電子技術(shù)有限公司、蘇州甫一電子科技有限公司、湖北通格微電路科技有限公司、安捷利美維電子（廈門）有限責(zé)任公司、玻芯成（重慶）半導(dǎo)體科技有限公司、合肥中科島晶科技有限公司、北京賽微電子股份有限公司、藍(lán)思科技股份有限公司

關(guān)鍵詞：芯片級玻璃基板、玻璃基板、先進(jìn)封裝、封裝基板

一、芯片級玻璃基板行業(yè)相關(guān)概述

玻璃基板是一種以高透明度、優(yōu)異平整度及良好穩(wěn)定性為特點的基底材料，其主要功能是作為支撐載體，確保上層功能材料的可靠固定和良好的電氣、光學(xué)性能，從而保障整個器件或系統(tǒng)的長期穩(wěn)定性和使用壽命，被視為半導(dǎo)體、顯示領(lǐng)域新一代基板解決方案。

近年來，玻璃基板在半導(dǎo)體領(lǐng)域的應(yīng)用熱度越來越高。隨著高性能芯片的發(fā)展，傳統(tǒng)有機(jī)材料基板在高性能芯片的封裝應(yīng)用中呈現(xiàn)出一定的局限性。而玻璃基板具備多種優(yōu)勢，成為企業(yè)研發(fā)熱點，被視為適用于下一代先進(jìn)封裝的材料。相比CoWoS-S工藝使用的硅中介層和FC-BGA有機(jī)基板，玻璃基板具有以下的突出優(yōu)點：1）高平整度與低粗糙度：玻璃基板具有較高的表面平整度和低粗糙度，為微小尺寸半導(dǎo)體器件的制造提供了理想的平臺。玻璃基板的開孔之間的間隔小于100微米，遠(yuǎn)超有機(jī)面板，使得晶片間的互連密度大幅提升。2）熱穩(wěn)定性與低熱膨脹系數(shù)（CTE）：玻璃基板熱穩(wěn)定性強(qiáng)，可在高溫環(huán)境下保持性能穩(wěn)定，且其熱膨脹系數(shù)與硅接近，有助于減少封裝過程中因熱失配導(dǎo)致的應(yīng)力問題，有效解決了3D-IC堆疊扭曲的問題。3）高介電常數(shù)與低介電損耗：玻璃材料是一種絕緣體材料，介電常數(shù)只有硅材料的1/3左右，損耗因子比硅材料低2~3個數(shù)量級，使得襯底損耗和寄生效應(yīng)大大減小，可以有效提高傳輸信號的完整性。4）化學(xué)穩(wěn)定性與抗腐蝕性：玻璃基板化學(xué)穩(wěn)定性出色，能有效抵抗?jié)駳狻⑺釅A等環(huán)境侵蝕，保障封裝內(nèi)元件的長期穩(wěn)定性。5）高透明度與光學(xué)特性：對于需要透明窗口或涉及光通信的封裝應(yīng)用，玻璃基板的高透明度和優(yōu)良光學(xué)特性（如可調(diào)控折射率）具有獨特優(yōu)勢。6）環(huán)保與長期可靠性：玻璃基板通常不含有機(jī)揮發(fā)物，更加環(huán)保。其穩(wěn)定的物理化學(xué)性質(zhì)賦予封裝產(chǎn)品出色的長期可靠性。

從產(chǎn)業(yè)鏈來看，玻璃基板產(chǎn)業(yè)鏈整體大致分為原料、設(shè)備、技術(shù)、生產(chǎn)、封裝檢測、應(yīng)用等重要環(huán)節(jié)。玻璃基板原料為特種玻璃，主要用熔融石英、噴硅酸鹽、氟化物、超低膨脹玻璃等高品質(zhì)材料構(gòu)成。這些材料針對高強(qiáng)度激光和輻射暴露水平下的傳輸和耐用性進(jìn)行了優(yōu)化，適合半導(dǎo)體的制造過程，因此其生產(chǎn)也具有較高的技術(shù)壁壘。中游為芯片級玻璃基板生產(chǎn)制造。玻璃基板生產(chǎn)環(huán)節(jié)包括：（1）高溫熔融：將混合的原料放入1500℃以上的高溫熔窯中熔融一定時間，確保原料充分熔化并反應(yīng)，各種雜質(zhì)和氣泡也逐漸被排出。（2）均化處理：加入均化劑并攪拌，使玻璃液的化學(xué)成分更加均勻，提高玻璃基板質(zhì)量。（3）成型：一、浮法，玻璃液澆在液態(tài)錫流上，讓其逐漸冷卻凝固；二、卷板法，玻璃液倒在金屬帶上，通過傳送帶運(yùn)動使其逐漸冷卻固化。（4）加工：將大尺寸基板切割成所需尺寸，并打磨邊角，提高產(chǎn)品平整度和光潔度。（5）清洗檢驗：去除基板表面雜質(zhì)和污染物，同時進(jìn)行各項物理性能檢測，確保產(chǎn)品符合質(zhì)量要求。（6）包裝和貼膜：將基板進(jìn)行適當(dāng)包裝和保護(hù)，防止在運(yùn)輸和使用過程中受損壞。產(chǎn)業(yè)鏈下游為半導(dǎo)體領(lǐng)域，終端應(yīng)用包括人工智能、高性能計算等領(lǐng)域。

相關(guān)報告：智研咨詢發(fā)布的《2025年中國芯片級玻璃基板行業(yè)市場動態(tài)分析及未來趨向研判報告》

二、芯片級玻璃基板行業(yè)發(fā)展背景

近兩年，隨著生成式人工智能出現(xiàn)，智能便捷的應(yīng)用迅速成為市場關(guān)注的焦點，全球各大科技廠商先后進(jìn)入，多種大模型產(chǎn)品紛至沓來，數(shù)字經(jīng)濟(jì)時代迎來新的發(fā)展機(jī)遇。大模型參數(shù)數(shù)量大、訓(xùn)練數(shù)據(jù)量大、模型復(fù)雜度高等特征對計算資源需求不斷加強(qiáng)，高性能計算能力、大量存儲空間、快速信息傳輸成為大模型訓(xùn)練和運(yùn)行的計算核心要素，加大了對高性能半導(dǎo)體產(chǎn)品需求。同時，存儲器價格受市場需求刺激影響下從低位逐漸回升，銷量開始釋放，實現(xiàn)量價齊升。2024年全球半導(dǎo)體市場規(guī)模為6351億美元，同比增長19.8%。

封裝基板是芯片封裝環(huán)節(jié)的核心材料，具有高密度、高精度、高性能、小型化及薄型化等特點，與晶片、引線等經(jīng)過封裝測試后共同組成芯片。IC封裝基板不僅為芯片提供支撐、散熱和保護(hù)作用，同時在芯片與PCB之間提供電子連接，起著“承上啟下”的作用，甚至可埋入無源、有源器件以實現(xiàn)一定系統(tǒng)功能。2019-2022年全球封裝基板市場產(chǎn)值保持增長態(tài)勢，2023年市場整體下滑嚴(yán)重，產(chǎn)值下滑28.2%至125.0億美元，主要是因為需求疲軟、庫存高企、價格侵蝕嚴(yán)重，其整體需求于2023年上半年見底，下半年逐步改善。但SIP、模塊和先進(jìn)封裝基板市場仍存在較大潛力。2024年，隨著半導(dǎo)體市場景氣度回升，封裝基板產(chǎn)值恢復(fù)增長態(tài)勢。

根據(jù)“摩爾定律”，集成電路上可容納的元器件的數(shù)目約每隔18-24個月便會增加一倍，性能也將提升一倍。長期以來，“摩爾定律”一直引領(lǐng)著集成電路制程技術(shù)的發(fā)展與進(jìn)步。而如今，延續(xù)摩爾定律所需的新技術(shù)研發(fā)周期拉長、工藝迭代周期延長、成本提升明顯，集成電路的發(fā)展受“存儲墻”“面積墻”“功耗墻”和“功能墻”的制約。先進(jìn)封裝技術(shù)已成為“后摩爾時代”“超越摩爾”的重要路徑。各企業(yè)加快先進(jìn)封裝布局，全球先進(jìn)封裝行業(yè)迎來快速增長時期。數(shù)據(jù)顯示，全球先進(jìn)封裝市場規(guī)模由2019年的288億美元增長至2024年的425億美元，滲透率不斷提升。

三、芯片級玻璃基板行業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀

1、市場規(guī)模預(yù)測

在先進(jìn)封裝浪潮中，隨著對更強(qiáng)大計算的需求增加，半導(dǎo)體電路變得越來越復(fù)雜，信號傳輸速度、功率傳輸、設(shè)計規(guī)則和封裝基板穩(wěn)定性的改進(jìn)至關(guān)重要。玻璃基板的出現(xiàn)，可以降低互連之間的電容，從而實現(xiàn)更快的信號傳輸并提高整體性能。在數(shù)據(jù)中心、電信和高性能計算等速度至關(guān)重要的應(yīng)用中，使用玻璃基板可以顯著提高系統(tǒng)效率和數(shù)據(jù)吞吐量。整體來看，當(dāng)前玻璃基板工藝在加工制造、性能測試、成本控制等方面還需要進(jìn)一步的研究和突破，行業(yè)仍處于前期技術(shù)導(dǎo)入階段，未來一段時間內(nèi)，市場規(guī)模體量將較小。但隨著英特爾等廠商的入局，玻璃基板對硅基板的替代將加速，2023年9月，英特爾推出行業(yè)首個玻璃基板先進(jìn)封裝計劃，宣布在2030年之前面向先進(jìn)封裝采用玻璃基板。預(yù)計到2030年全球半導(dǎo)體封裝用玻璃基板市場規(guī)模將超4億美元。

隨著玻璃基板技術(shù)的不斷成熟和市場的逐步接受，其在全球IC封裝基板行業(yè)中的滲透率將不斷提升，預(yù)計到2030年滲透率將超2%，玻璃基板市場發(fā)展?jié)摿薮蟆５磥硪欢螘r間內(nèi)，有機(jī)基板以其良好的柔韌性和較低的成本，在半導(dǎo)體封裝領(lǐng)域仍將占據(jù)主導(dǎo)地位。

2、核心技術(shù)分析

TGV是玻璃基板封裝的核心技術(shù)。TGV玻璃通孔技術(shù)是一種用于玻璃基板的垂直電氣互連技術(shù)，其原理與硅基板上的TSV硅通孔技術(shù)類似。TGV玻璃通孔技術(shù)最早可追溯至2008年，源自2.5D/3D集成封裝中應(yīng)用的TSV轉(zhuǎn)接板技術(shù)。TGV的出現(xiàn)，旨在解決傳統(tǒng)TSV轉(zhuǎn)接板中由于硅襯底的高損耗問題所引發(fā)的高頻或高速信號傳輸性能下降，以及硅材料成本較高、工藝復(fù)雜等挑戰(zhàn)。近年來，隨著技術(shù)的不斷發(fā)展，TGV的性能已逐步提升，并已在多個領(lǐng)域得到應(yīng)用。主要的應(yīng)用領(lǐng)域包括傳感器、中央處理器（CPU）、圖形處理器（GPU）、人工智能（AI）芯片、顯示面板、醫(yī)療器械及半導(dǎo)體先進(jìn)封裝等。以2.5D半導(dǎo)體封裝應(yīng)用為例，TGV作為中間件可以實現(xiàn)更密集的電氣互聯(lián)，在有限的空間內(nèi)支持更多信號的傳輸。

TGV結(jié)合多種工藝流程實現(xiàn)3D互聯(lián)。TGV工藝包括種子層濺射、電鍍填充、化學(xué)機(jī)械平坦化（CMP）、重新分布層（RDL）布線以及凸點（bump）工藝引出等。TGV通常采用直徑在10μm至100μm之間的微型通孔。對于先進(jìn)封裝應(yīng)用，每片晶圓上通常需要數(shù)萬個TGV通孔，并對其進(jìn)行金屬化處理，以確保所需的導(dǎo)電性能。與傳統(tǒng)的TSV工藝相比，TGV具有多項優(yōu)勢，主要包括：出色的高頻電學(xué)特性、可獲取的大尺寸超薄玻璃襯底、優(yōu)異的機(jī)械穩(wěn)定性等。特別是在高頻應(yīng)用場景中，TGV表現(xiàn)出比硅更低的損耗，能夠有效提高信號傳輸質(zhì)量。

由于TGV工藝在玻璃基板的制造中需大量應(yīng)用，因此其工藝的成熟度決定了玻璃基板商業(yè)化的進(jìn)展。目前玻璃基板的產(chǎn)業(yè)化量產(chǎn)仍存在一定壁壘，主要包括：1）高深寬比的TGV結(jié)構(gòu)制造：制造具有高深寬比的TGV結(jié)構(gòu)，需要精確的工藝控制以確保通孔的質(zhì)量和電導(dǎo)性；2）通孔中微裂紋的產(chǎn)生：由于玻璃為脆性材料，在TGV過程可能會產(chǎn)生微裂紋，影響通孔的結(jié)構(gòu)完整性和電氣性能；3）熱應(yīng)力管理：由于熱膨脹系數(shù)不匹配，TGV在制造和使用過程中可能會產(chǎn)生熱應(yīng)力，需要采取措施進(jìn)行管理；4）通孔的金屬化：實現(xiàn)TGV的有效金屬化是另一個挑戰(zhàn)，需要確保良好的電導(dǎo)性和與周圍材料的兼容性。

四、芯片級玻璃基板行業(yè)發(fā)展趨勢

隨著技術(shù)的持續(xù)進(jìn)步和各大企業(yè)的不斷投入，玻璃基板技術(shù)在半導(dǎo)體領(lǐng)域的應(yīng)用前景十分廣闊。未來，玻璃基板技術(shù)的發(fā)展將更加注重工藝的優(yōu)化和創(chuàng)新，提高通孔的精度和密度，改善玻璃與金屬層的結(jié)合力，以及解決更高層數(shù)的可靠性問題。同時，隨著新材料的不斷涌現(xiàn)和研發(fā)，玻璃基板的功能和應(yīng)用范圍也將進(jìn)一步拓展。玻璃基板技術(shù)將在半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)中發(fā)揮更加重要的作用，為全球半導(dǎo)體向先進(jìn)制程發(fā)展以及AI算力的提升提供重要載板材料解決方案，推動整個行業(yè)的發(fā)展和進(jìn)步。

以上數(shù)據(jù)及信息可參考智研咨詢（elizabethfrankierollins.com）發(fā)布的《2025年中國芯片級玻璃基板行業(yè)市場動態(tài)分析及未來趨向研判報告》。智研咨詢是中國領(lǐng)先產(chǎn)業(yè)咨詢機(jī)構(gòu)，提供深度產(chǎn)業(yè)研究報告、商業(yè)計劃書、可行性研究報告及定制服務(wù)等一站式產(chǎn)業(yè)咨詢服務(wù)。您可以關(guān)注【智研咨詢】公眾號，每天及時掌握更多行業(yè)動態(tài)。