非金属建材行业研究：玻璃基板行业深度：封装破局，玻璃为基

投资逻辑 （1）后摩尔时代下先进封装产能紧缺，有望推动封装方案加速迭代。全球AI算力需求快速增长，芯片制程端继续突破空间有限，先进封装为当下实现系统性能跃升的关键。根据Yole数据，2024年全球先进封装市场规模达460亿美元，同比增长19%，2030年有望突破794亿美元，2024-2030年CAGR达9.5%。台积电CoWoS虽然积极扩产，但仍无法满足交付需求，根据非凡新闻，台积电因CoWoS产能面临极限，正将NVIDIA Rubin部分CoWoS订单外包给日月光与Amkor。因此台积电正推动封装向更大尺寸与Chiplet结构演进。 （2）玻璃基板性能优异，有望拓展先进封装、CPO及6G射频等应用领域。玻璃基板与传统有机载板相比具有多重优势，例如：1）热膨胀系数更接近硅芯片，可避免传统有机基板在大尺寸封装下的翘曲问题；2）具备优异的电气绝缘性能，能有效减少信号损耗和串扰，适合高频应用环境。从下游需求端看，我们认为未来基板可用于以下几个领域：1）先进封装，如在台积电CoPoS方案中替代硅中介层，将先有的圆形面板替换为更大尺寸矩形玻璃面板，以310×310mm方形面板为例，面积利用率可由45%提升至81%，未来扩展至515×510mm甚至750×620mm超大面板时，仍能保持同等利用率水平，单次产出相当于12英寸晶圆的4-8倍，可提升先进封装产能；2）CPO光电共封装中替代硅集光电集成。受限于硅的高介电常数和损耗正切，在高频应用中会带来较大的损耗。此外，硅基的加工成本较高，并且晶圆级或面板级硅片极易受到翘曲和开裂风险。玻璃基板依托低介电损耗以及更接近硅的热膨胀系数，表现出了更好的热稳定性，提升电气性能，降低寄生效应；3）6G射频领域，玻璃基板可以有效降低高频传输损耗、提升器件Q值。根据长电科技近期披露的TGV射频IPD工艺验证结果，其3D电感在Q值等关键指标上较同等电感值的平面结构提升接近50%，整体性能优于传统硅基IPD技术路线。 （3）多家头部大厂积极布局玻璃基板，产业化进展有望加快。1）Intel已在亚利桑那州累计投入超10亿美元建设研发量产线，计划于2026-2030年实现大规模商用。2026年1月展示首款搭载玻璃核心基板的Xeon 6+"ClearwaterForest"服务器处理器。2026年4月，英特尔支持的3DGS项目动工，目标是每年生产约7万个玻璃基板；2）苹果已启动Baltra AI服务器芯片的玻璃基板测试，由三星电机供应T-glass玻璃基板，三星电机目标2027年后实现量产；3）台积电在26Q1法说会谈及玻璃基板CoPoS技术，预计未来几年内量产。 （4）TGV技术替代TSV材料端的增量主要在上游原片以及加工辅材。玻璃基板核心工艺包括上游原片制造、TGV通孔、TGV孔内填充等。1）原片端，区别于传统建筑玻璃，主要以无碱硼硅玻璃为主，因为半导体封装玻璃基板要求热膨胀系数接近硅且保持较好的低介电损耗。目前，全球供应集中于美国、日本，主要玩家为康宁、旭硝子、电气硝子等，国内例如凯盛、旗滨等具备自研原片潜力。；2）TGV通孔，主流方法采用激光诱导刻蚀（LIDE），涉及激光设备以及刻蚀液，其中刻蚀液需与玻璃配方配套定制；3）孔内填充，包含金属化、电镀以及布线（RDL），核心难点在于实现无空洞、无缝隙的铜填充。 风险提示 玻璃基板产业进展不及预期；先进封装市场需求不及预期；技术方案路线存在不确定性；国产替代不及预期。 内容目录 1、玻璃基板：新一代封装材料，产业化加快........................................................41.1、先进封装产能紧缺，推动封装方案迭代升级................................................41.2、玻璃基板产业进展加快，英特尔、台积电、苹果等巨头持续加码..............................82、玻璃基板的要点梳理..........................................................................92.1、原片：对玻璃基材CTE、Dk等参数均有要求................................................92.2、TGV玻璃成孔：形成导电微孔，实现芯片间高效链接.......................................102.3、TGV通孔填充工艺：包含金属化、电镀以及布线...........................................11三、核心材料标的梳理..........................................................................112.1、玻璃原片及加工：凯盛科技、旗滨集团、戈碧迦、沃格光电.................................112.2、电镀液：天承科技.....................................................................132.3、蚀刻环节：江化微.....................................................................132.4、键合胶：德邦科技.....................................................................13风险提示......................................................................................13 图表目录 图表1：TSMC芯片制程迭代历程..................................................................4图表2：先进封装市场持续扩容..................................................................4图表3：2D、2.5D、3D封装示意图................................................................4图表4：台积电不同先进封装工艺示意图..........................................................4图表5：头部企业包揽CoWoS&HBM产能............................................................5图表6：全球算力快速增长......................................................................5图表7：预计2030年IC载板市场空间有望达310亿美元............................................5图表8：IC载板分类............................................................................5图表9：三种芯片封装基板材料的性能参数........................................................6图表10：不同温度下芯片翘曲...................................................................6图表11：不同温度下芯片层应力分布.............................................................6图表12：玻璃基板替代中介层及载板示意图.......................................................6图表13：玻璃基板替代硅中介层的示意图.........................................................6图表14：CoWoS与CoPoS截面对比................................................................7图表15：基于玻璃基板的CPO方案图.............................................................8图表16：英特尔关于封装基板发展的历史总结.....................................................9图表17：芯片用玻璃基板性能要求...............................................................9图表18：主流TGV技术路线对比................................................................10 图表19：激光诱导蚀刻过程示意图..............................................................10图表20：TGV通孔填充工艺流程图...............................................................11图表21：显示材料行业全产业链布局............................................................12图表22：球形二氧化硅应用产业链..............................................................12图表23：全球MLCC配方粉市场竞争格局（2023）.................................................12 1、玻璃基板：新一代封装材料，产业化加快 1.1、先进封装产能紧缺，推动封装方案迭代升级 后摩尔时代先进封装需求景气。根据摩尔定律，芯片上的晶体管数量每18至24个月翻一倍。目前台积电已突破至2nm工艺，未来单纯依靠制程提升性能的空间越来越小。先进封装通过将不同功能的芯片立体集成，可以在不缩小制程的前提下，实现性能、功耗、密度的三重跃升。根据Yole，2024年先进封装市场规模460亿美元，同比+19%，2030年规模预计将超过794亿美元，2024-2030年CAGR达9.5%。其中，直接服务于AI与数据中心需求的2.5D/3D先进封装增长最快，预计在2024至2030年间以约19%的年复合增长率，到2030年规模将接近350亿美元。 来源：台积电，国金证券研究所 来源：Yole，国金证券研究所 CoWoS封装是目前AI芯片的主流方案，其先将逻辑芯片与HBM安装在硅中介层上，晶圆被切割成大型矩形中介层，圆形边缘的废料区域被丢弃，透过中介层内部微小金属线来整合左右不同芯片的电子讯号，同时经由硅穿孔（TSV）来连接下方基板，将讯号导向下方，最终透过金属球与外部电路衔接，最终形成2.5D、3D的型态，可减少芯片的空间，同时减少功耗和成本。根据材料不同，CoWoS技术又分成CoWoS-R、CoWoS-L和CoWoS-S。 来源：AI芯天下，国金证券研究所 来源：芯力电子，国金证券研究所 AI算力需求高增，先进封装产能不足，龙头积极推动封装方案迭代。当前全球先进封装产能短缺，台积电2024年月产能约3.5万片，2024全年约30–32万片，月产能有望