玻璃基板系列报告：AI算力时代先进封装核心材料

玻璃基板系列报告：AI算力时代先进封装核心材料 AI算力浪潮重塑先进封装体系，玻璃基板迎来黄金发展周期。在后摩尔时代，芯片物理制程微缩逐步逼近极限，2.5D/3D先进封装、Chiplet异构集成成为提升算力的核心路线，AI大算力芯片、超大规模封装对基板材料提出极高要求。传统有机基板存在翘曲大、高频损耗高、散热与稳定性不足等短板，硅中介层则受晶圆尺寸限制、成本居高不下，均难以匹配当下超大尺寸封装、高速互连、光电集成的发展趋势。玻璃基板凭借热学稳定性佳、翘曲变形小、热膨胀系数与硅片高度匹配、高频介电损耗低、布线密度高等综合性能优势，成为先进封装下一代核心基材，同时也是光电共封装（CPO）实现规模化落地的关键载体，行业成长空间广阔。从市场维度来看，全球玻璃基板行业维持高景气，增长速度大幅领跑传统封装基板。数据显示，2026年全球玻璃基板市场规模预计达186亿美元，2026-2030年复合增长率14.5%，远高于有机基板6%的增速；长期维度上，2028-2040年行业复合增速更是达到67.2%，赛道长期成长逻辑扎实。现阶段行业核心瓶颈集中在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，技术壁垒构筑行业短期竞争格局。 增持（维持） 作者 分析师佘凌星执业证书编号：S0680525010004邮箱：shelingxing1@gszq.com 全球头部企业已率先完成技术卡位，掀起产能与商业化竞速。英特尔作为行业先行者，结合自身EMIB多芯片互连技术推出玻璃核心基板样品，产品尺寸、平整度、可靠性均实现突破，规划2030年实现全面商用，并联合合作伙伴斥资大额资金布局海外大型生产基地，持续扩充全球产能。晶圆代工龙头台积电针对性推出CoPoS面板级封装平台，以玻璃作为中介层适配超大尺寸封装，制定了完整的研发、试产、量产时间表，预计2030年四季度正式产出商用产品。韩日厂商同样加速落地：三星电机联合日本住友化学成立合资公司，锁定2027年后量产；SKC联合应用材料打造大型玻璃基板工厂，Rapidus推出超大尺寸玻璃中介层样品，多家企业集中在2026-2028年迎来产能释放。材料巨头康宁依靠独家熔融下拉制程掌握高端玻璃基材核心技术，持续深耕玻璃基CPO光电集成方案，推动光、电布线一体化融合，巩固材料端龙头地位。 分析师朱迪执业证书编号：S0680525100002邮箱：zhudi@gszq.com 相关研究 1、《电子：周观点：Rubin进入全面量产阶段，存储涨价趋势延续》2026-06-062、《电子：周观点：华为发布韬定律，AI持续拉动存储市场增长》2026-05-303、《半导体：华为发表单τ定律，半导体开启先进制程与成熟制程共振新周期》2026-05-25 国内产业链紧跟全球趋势，实现从单点研发向全链条协同突破。龙头企业京东方投入巨资建设半导体玻璃基封装载板中试产线，配套完整高端工艺设备，目前已完成样品交付与客户概念认证，进入技术测试阶段，同时与全球玻璃龙头康宁达成战略合作，协同攻关前沿技术，规划2027年实现初始量产、2029年迈向规模化应用。除终端封装基板外，国内在玻璃材料、TGV成孔工艺、激光加工设备、封测、光互连等细分环节多点开花：沃格光电、云天半导体攻克玻璃深孔、RDL布线等核心工艺；彩虹股份、凯盛科技、东旭光电发力封装玻璃与TGV相关产品；大族激光、帝尔激光、盛美上海等上游设备材料厂商同步配套研发。当前国内产业链已摆脱单一企业样品研发阶段，各环节技术能力逐步打通，整体正由“单单点可用加速向单系统量产过渡。 投资建议：结合产业链布局与技术演进节奏，我们认为以京东方为代表的玻璃基先进封装企业有望直接受益，国内相关产业链也有望尽享产业趋势红利。具体标的详见第二章。 风险提示：技术迭代不及预期；下游AI需求不及预期；新技术替代的可能性。 内容目录 一、玻璃基板：AI算力时代先进封装核心材料...................................................................................................31.1传统封装材料遇瓶颈，玻璃基板成为AI时代先进封装最优解................................................................31.2海外龙头积极布局，全球化产能与技术竞赛开启..................................................................................61.3京东方引领国内产业链加速突围，多点突破构建本土供应链...............................................................10二、相关标的..................................................................................................................................................12风险提示.........................................................................................................................................................12 图表目录 图表1：有机芯基板在回流焊加热过程中会翘曲...............................................................................................3图表2：有机载板与玻璃载板性能对比.............................................................................................................4图表3：有机载板与玻璃载板布线结构对比......................................................................................................4图表4：玻璃基封装具有更高的面积利用率......................................................................................................4图表5：不同封装尺寸下晶圆/面板尺寸对应的成本节省率（%）.....................................................................4图表6：数据中心光互连的光电封装技术发展趋势...........................................................................................5图表7：利用倏逝场耦合实现玻璃基3D CPO的方案图.....................................................................................5图表8：利用LIDE技术加工TGV Interposer的工艺流程.................................................................................6图表9：英特尔单厚芯 玻璃基板....................................................................................................................7图表10：先进封装技术演进路径.....................................................................................................................8图表11：三星电机、住友化学签署封装基板玻璃芯合资生产MOU...................................................................9图表12：康宁面向102.4 Tbit/s数据中心交换机的玻璃基CPO方案..............................................................10图表13：带有光环路的波导线路...................................................................................................................10图表14：在1U机架式机箱内集成玻璃波导线路............................................................................................10图表15：京东方玻璃基先进封装项目工艺设备搬入仪式................................................................................11图表16：京东方与康宁公司签署合作备忘录..................................................................................................11 一、玻璃基板：AI算力时代先进封装核心材料 1.1传统封装材料遇瓶颈，玻璃基板成为AI时代先进封装最优解 在后摩尔时代，通过2.5D、3D堆叠打破制程限制的先进封装已成为芯片算力提升的核心手段。先进封装已成为后摩尔时代芯片算力提升的核心手段。随着晶体管不断缩小，芯片尺寸达到光罩极限，将大芯片分割成更小的Chiplet，通过2.5D、3D堆叠打破制程限制便成为破局关键。2.5D、3D集成需要硅中介层、RDL技术、凸点、玻璃基板、TSV、TGV、混合键合技术等多项技术的配合。传统PCB在AI算力时代不断触及材料物理极限——其热膨胀系数高、高温易翘曲的缺陷，难以满足高密度、高散热、高速率传输需求。封装密度、信号稳定性、散热能力三大核心瓶颈。而硅中介层虽精密但成本高昂、面积受限于晶圆尺寸。玻璃基板封装由于其物理特性更优、能实现比硅更大的封装尺寸，电气性能更好、能够减少传输损耗，能够有效对抗翘曲问题等优点，被认为是提升芯片性能的关键材料技术。 玻璃基板凭借优异的平整度、超低翘曲、高热学稳定度以及与硅相匹配的热膨胀系数，被半导体业界视为突破传统有机基材极限的理想方案。 物理与热学性能跨代跃升，低翘曲与高匹配度攻克超大面积封装痛点。相比传统有机树脂基板，玻璃基板展现出跨代式的物理性能优势。首先，玻璃材料具备极高的大尺寸平整度与极低的翘曲率，相较于有机基板可将超大面积封装下的翘曲变形降低70%以上，极大改善了芯片在高温焊接和多层堆叠过程中的失效风险；其次，玻璃的热膨胀系数（CTE）可通过成分调节至约3-9ppm/°C，与硅片（约2.6 ppm/°C）实现高度匹配，从而显著降低了热循环引起的机械应力。 资料来源：Trendforce，国盛证券研究所 电气损耗与信号传输表