玻璃基板新材料孕育产业链投资新机遇20240603

全文摘要 本次会议集中探讨了玻璃基板技术在先进封装及半导体领域的关键应用及其相对于传统材料如硅或陶瓷的优势。会议强调了玻璃基板在物理性能、热稳定性和低接电损耗方面表现出的显著优势，这些优势使 得玻璃基板在提高集成度和增强互联性方面拥有广阔的应用前景。此外，提到一些行业领先企业对玻璃 基板生产的投资和布局，反映出对未来技术发展的乐观预期。然而，玻璃基板的制造面临着诸多挑 战，包括钻孔过程中的易损问题和声光控制及高深宽比结构的制备难题。通过激光改性和化学腐蚀方法 已部分解决了这些问题，但仍需克服技术障碍。会议还讨论了电镀技术、原材料选择和ADF薄膜应用等 议题，并指出随着技术进步，玻璃基板正逐步成为IC载板的重要替代材料，预计市场规模将会达到数亿 美元。讨论还涉及了激光瞳孔技术（TGV）的潜力以及国内企业在该领域取得的进展，强调了AI兴起对 先进封装技术发展的影响，并预测了未来技术的广泛应用前景。 章节速览 ● 00：00 探讨玻璃基板在先进封装与半导体领域的应用潜力本次会议聚焦于讨论中国国际金融股份有限公司(CICC)关于玻璃基板技术在先进封装及半导体领域的重 要应用。分析强调了玻璃基板相较于传统材料如硅或陶瓷在物理性能、热稳定性、低接电损耗等方面的 显著优势，并指出其在提高集成度、增强互联性方面具有广阔的应用前景。此外，会议上还提到 了Intel、SKC、Samsung等企业在玻璃基板生产方面的投资和布局，反映了行业对未来技术发展的高度 期待。 ● 06：46 玻璃基板技术挑战与前景玻璃基板面临的主要挑战包括：由于玻璃材质较脆，在钻孔过程中容易损坏，且制造通孔(TGV)的技术 难度较高；此外，声光控制及高深宽比结构的制备也是一大难点。目前，通过激光改性和化学腐蚀相结 合的方法可以有效提升通孔效率并降低成本，但这一过程仍需克服多方面的技术难题。 ● 09：29 探索玻璃基板制造中的挑战与解决方案在玻璃基板的制造过程中，存在着若干难点，如填充空洞的技术难题。其中，铜桥技术通过在基板上镀 铜并使用聚合物填充的方法尝试解决问题，同时行业内也在探索表面缓冲层和优化电镀填充等方案。此 外，原材料方面，康宁、肖特等传统玻璃供应商在玻璃基板及晶圆的研发上有所投入，并能提供 带TGV的玻璃材料。针对电镀过程，杜邦等公司正在致力于改善电镀液和添加剂，提高金属与光滑玻璃 表面间的附着力。最后，关于ADF薄膜的应用，尽管日本公司在该领域占据主导地位，国内企业也正在 进行相关技术的国产化研发。 ● 12：25 探讨玻璃基板在IC载板中的应用及其市场前景随着技术的发展，玻璃基板逐渐成为IC载板的重要替代材料，其相比有机硅基板具有成本低、工艺简化 等优势。预计该市场在未来将达到数亿美元规模，并有着广阔的应用前景。相关企业通过技术创新，占 据行业领先地位，特别是在电镀化学品、薄膜等方面。此外，生产工艺的转变也带动了设备需求的增 长，进一步推动了这一市 场的发展。 ● 18：08 玻璃瞳孔技术：TSV工艺的替代方案玻璃瞳孔技术（TGV）通过使用皮秒激 光和氢氟酸溶液来改性并刻蚀玻璃晶圆，取代了传统硅基TSV工 艺中的光刻和刻蚀步骤，大大降低了生产成本。该技术无需在玻璃基板表面沉积绝缘层，省略了中间环 节，并因其使用的材料特性而减少了翘曲风险和二次封装需求。尽管面临玻璃比硅更脆、难以精确打孔 和与金属结合力较差的挑战，但激光打孔技术和国产设备的进步为大规模应用TGV技术提供了可能性。 ● 24：22 国内PCB设备厂商在IC载板行业变革中的机遇与挑战当前，国内PCB设备 厂商面临IC载板行业的重大变革，特别是在利用玻璃基板代替传统硅晶圆作为载体 板方面。通过技术创新，如磁控建设和激光显影等手段，国内企业在提高玻璃和金属颗粒的处理能力上 展现出竞争实力，并在一定程度上实现了对高端市场的国产替代。尽管之前国内在此领域不占优势，但 凭借技术沉淀和设备优势，国内企业有望在新一轮产业变革中获得发展机遇，尤其是在microORED、LED等领域。 ● 29：23 玻璃封装技术的挑战与前景讨论了玻璃封装技术的优点、存在的缺点以及工艺复杂度的问题。强调了尽管玻璃封装技术具有许多优 势，但由于工艺上的挑战，目前尚未广泛应用。同时指出了随着人工智能的兴起，先进封装技术得到了 快速发展，并预计未来将得到更广泛的应用。讨论还涉及了工艺改进的可能性以及如何通过终端应用来 推动技术的发展。 ● 33：37 半导体行业关注先进封装与玻璃基板技术本次讨论集中在半导体行业的先进封装技术和玻璃基板封装的进展上。随着芯片制程不断缩小至3纳米 甚至更小，各厂商包括英伟达、三星和英特尔均在先进封装领域加大投入和研发力度，寻求提高性能的 技术。此外，国内企业在玻璃基板封装技术方面也在进行验证和研发，尽管相较于国际领先企业存在一 定差距。讨论还涉及到终端用户对于新技术的采纳速度将取决于性价比的考量。 问答回顾 发言人 问：本次闭门会议的主题是什么，参会者需遵守哪些规定？ 发言人答：本次会议的主题是中国国际金融股份有限公司中金公司的闭门会议，仅限受邀嘉宾参加。参会者需遵守严格的规定，未经中金公司和演讲嘉宾书面许可，任何机构和个人不得以任何形式将会议 内容和相关信息对外公布、转发、转载、传播、复制、编辑、修改等。中金公司保留追究相关方法律责 任的权利。 发言人 问：玻璃基板在半导体封装中的应用前景如何？ 发言人 答：玻璃基板作为半导体封装材料，在IC载板中具有关键作用。它被Intel主导，被视为下一代封 装材料，希望通过其结构上的优势替代ABF载板。预计到2025年前后，Intel将提供完整的笔记本解决方 案，到2030年前实现1万亿个晶体管的封装。除了Intel，SKC、DMP、EB灯等公司也在积极布局玻璃基 板制造，希望在先进封装领域取得应用突破。玻璃基板具有性能上的优势，如高平 整度、低粗糙度、热 稳定性强、低接电损耗、高透明度和光学特性，以及便于制造观察等特性，使得它具有广阔的应用前 景。 发言人 问：玻璃基板相较于传统ABF白板和中介层有何优势？ 发言人答：玻璃基板在替代传统ABF白板方面具有明显优势，如能实现更小的相框间距，提高互联 性；而在interposeal中介层方面，玻璃也可以作为替代材料，有助于提高集成度 并增加无源器件。此 外，玻璃基板具有尺寸大、容易制作大尺寸产品、成本相对较低等优势，使其在封装技术中有巨大的应 用潜力。 发言人 问：玻璃基板的核心壁垒是什么？ 发言人答：玻璃基板的核心壁垒在于其制作流程与硅材料类似，但使用的是TGV通孔技术，相较于TSV更为脆弱，打孔时容易受到损伤。目前，解决这一问题的方法包括激光改性和酸腐蚀相结合，其 中先用激光对玻璃进行改性，再进行酸腐蚀以提高通孔效率，这是理论上的最优方法。 发言人 问：在玻璃基板制造中，TGV工艺为何面临脆性、易碎及声光比例控制难题？ 发言人 答：TGV工艺在玻璃基板制造中面临的主要挑战在于其脆性、易碎特性以及难以精确控制声光比 例。该工艺需要实现高深宽比的结构，理论上来讲，如何做到如6比1或9比1以上的孔深比是一个目前设 备厂和工艺上的难点。 发言人 问：在解决TGV和电镀填充难点方面，有哪些主要研究方向和技术？ 发言人 答：针对TGV和电镀填充这两个环节的难点，研究方向包括但不限于铜桥技术（在孔中先镀铜再 填充聚合物以增加填充效果，避免空隙产生）、表面缓冲层技术（先打通聚合物层再填充）等。同 时，厂商也在电镀液及添加剂方面寻求改进，以提高金属铜在光滑玻璃表面的附着力，解决填孔难题。 发言人 问：目前玻璃基板产业链中涉及哪些主要原材料供应商？ 发言人答：玻璃基板产业链的主要原材料供应商包括康宁、肖特和徐小紫等传统玻璃厂家。它们不仅 在玻璃基板、分装和玻璃晶圆领域投入研发，还能够提供带有TGV等特性的玻璃材料。 发言人 问：玻璃基板制造过程中可能面临哪些电镀化学品的挑战？ 发言人答：在玻璃基板制造过程中，由于表面光滑导致金属铜附着力低，因此如何提高电镀液和添加 剂的效果以实现有效填孔是一个重要挑战。目前杜邦等公司正在对电镀液及添加剂进行改进，以满足玻 璃基板制造的需求。 发言人 问：玻璃基板市场展望如何？预计市场规模会有多大？ 发言人答：玻璃基板市场虽然目前尚有不确定性，但预计到2029年市场规模可能会达到约2到3亿美 元。尽管目前规模较小，但随着玻璃基板在ABF改版市场上的应用以及其对ADS载板替代潜力的提 升，未来市场规模将具有较大发展空间。 发言人 问：哪些公司在玻璃基板相关领域具备竞争优势？ 发言人答：在玻璃基板领域，新增科技等公司可能在成品制作方面占据优势，而华电新材等公司 在ADF薄膜领域具有替代优势。天成科技、上海新阳、艾森等公司有望在电镀化学品环节取得领先地位，沃格光电则在TGV技术上有布局。 发言人 问：玻璃基板替代有机硅作为IC载板中介材料的主要变化是什么？ 发言人 答：玻璃基板替代有机硅作为IC载板中介材料的主要变化在于原材料从有机硅转变为玻璃，以及 由此带来的工艺环节的变化。其中，最大的变化是TGV工艺（玻璃通孔）替代TSV工艺（硅通孔），这 不仅简化了工艺流程，还能大幅降低生产成本。 发言人 问：TSV工艺和TGV工艺的主要区别是什么？TGV工艺相较于TSV工艺在哪些方面具 为基板，而TGV工艺则使用玻璃晶圆。在第一步骤中，TGV工艺采 用皮秒激光对玻璃表面进行改性处理，随后用氢氟酸刻蚀出孔洞，这一过程替代了TSV工艺中的光刻和 刻蚀步骤，大幅降低了制作成本。此外，TGV工艺在后续步骤中省去了在晶圆表面沉积绝缘层以及临时 建合等步骤，从而进一步简化了工艺流程。TGV工艺相较于TSV工艺，在原材料获取、孔洞加工、工艺 流程简化等方面具有显著优势。首先，玻璃作为原材料，比硅更容易获取。其次，玻璃基板本身是绝缘 材料，可以直接进行铜沉积，省去了TSV工艺中的多个步骤，如沉积绝缘层。此外，玻璃晶圆在高温条 件下的热膨胀系数较低，不易发生翘曲，因此TGV工艺无需临时建合环节。综合来看，TGV工艺理论上可以做到TSV工艺成本的8分之1，大幅简化甚至降低制作成本。 发言人 问：TGV工艺中面临的两个核心工艺难点是什么？ 发言人答：TGV工艺面临的两个核心工艺难点分别是低成本、高速、高精度地实现玻璃基板激光打 孔，以及确保孔洞的均匀性、高灌孔率以及铜与玻璃之间的结合力。目前，虽然国产激光设备公司已经 具备在玻璃基板激光打孔领域的能力，可以满足20至100微米直径孔洞的需求，但对于直径小于20微米 的孔制作，国内技术尚无法达到。第二个难点在于如何提升玻璃与金属的结合力，业界采用多种方法如 磁控溅射打底、水电镀设备增厚等手段，目前国产设备已经实现对高端S板电镀的国产替代，并达到玻 璃基板对孔径的要求。 发言人 问：在IC载板领域，国内厂商与国外设备厂商相比的优势是什么？ 发言人 答：在IC载板领域，国内厂商相较于国外设备厂商，在玻璃基板新材料方向上具备先天优势。具 体表现在两个方面：首先，国内在LED面板和TGV技术方面有一定沉淀，具备技术积累；其次，在激光 打孔、磁共建设、水电度以及激光显影等20到100微米精度范围内，国内PCB设备厂商具备全球竞争 力，能参与产业创新并获取市场份额。 发言人 问：成本增加如何影响玻璃基板在先进封装领域的应用？ 发言人答：目前玻璃基板的成本增加尚难量化，因为打孔方式多样，从早期的激光烧蚀到半导体等离 子刻蚀，再到后续的激光改性和三头等离子刻蚀，未来还有更多新方法有望进一步降低成本。虽然目前 玻璃基板的成本增加较大，但随着设备工艺改进和终端厂商配合，未来有望出现更多创新工艺， 从而降 低整体成本。 发言人 问：对于英特尔等海外厂商是否将采用玻璃基板的问题，您的看法是什么？ 发言人 答：海外厂商如英特尔和三星等都在积极应用先进封装技术，未来随着芯片制程不断缩减至3纳 米甚至