玻璃基板专题报告：材料变革与封装工艺升级共振，产业化临界点将近

材料变革与封装工艺升级共振，产业化临界点将近 首席证券分析师：周尔双执业证书编号：S0600515110002zhouersh@dwzq.com.cn 研究助理：陶泽执业证书编号：S0600125080004taoz@dwzq.com.cn 2026年7月27日 AI算力需求高增推高带宽需求，玻璃基板有望开启先进封装的“材料革命”，产业链设备与材料环节率先受益。后摩尔时代芯片制程红利趋缓，先进封装成为提升系统性能的关键路径；根据Yole数据，2024年全球先进封装市场约460亿美元、同比+19%，2030年有望达794亿美元、CAGR约9.5%。随着算力芯片与HBM高带宽存储协同要求不断提高，硅基与有机中介层/载板在大尺寸、翘曲控制、高频损耗等方面逐渐触及瓶颈，玻璃凭借机械尺寸稳定、CTE可调、介电损耗低、表面平整、且可面板级大尺寸加工等本征特性，成为破局材料。当前时点产业共识正在形成：英特尔于2026年第76届ECTC发布玻璃芯基板量产技术突破，台积电推进面板级CoPoS，康宁推出Glass Bridge玻璃桥CPO方案，京东方在5月20日公告与康宁合作、玻璃基封装载板试验线已通线并送客户认证，沃格光电、蓝思科技等亦密集布局，海内外龙头共同验证玻璃基板的产业化方向。 玻璃基板落地三大方案，层层递进打开设备与材料空间。1）面板级封装（CoPoS）方案：玻璃作为方形临时载具，承载CoWoS-L式RDL重布线，在玻璃上打TGV玻璃通孔、金属化后制备RDL，以TGV垂直互连；该方案相比圆晶圆更具经济性、支持面板级大尺寸，CTE可调以改善翘曲,并可掏槽内嵌元件、演化出5.5D封装。2）玻璃芯封装载板方案：以玻璃替代传统覆铜板有机核心层,机械刚性与介质损耗Df优于有机材料,更好满足高频高速传输。3）CPO玻璃桥方案（康宁）：在玻璃内部制作光波导，直接连接PIC与光纤、取代FAU，显著降低耦合对位难度，并可与玻璃基板工艺相结合。三条主线的共同点是把价值量集中导向TGV打孔、金属化电镀、RDL布线等前道图形化与镀铜环节。 核心增量在加工设备与材料：TGV打孔（激光/刻蚀）、金属化与电镀、RDL光刻是玻璃基板产业化的三大关键工艺环节。TGV成孔以激光钻孔（紫外超快激光优于CO₂）、激光诱导改性+湿法刻蚀、感光玻璃光刻为主流路线；金属化以磁控溅射种子层配合化学镀/电镀实现全铜填充；RDL沿用硅基的电镀法与大马士革法，对直写光刻、垂直电镀与电镀化学药水提出更高要求。当前瓶颈集中在高深宽比成孔、电镀无空隙填充与玻璃开裂控制，正是国产设备与材料企业切入的窗口期。 投资建议：沿“激光—光刻—电镀”三条工艺主线，关注玻璃基板产业化中的国产设备与材料机会。（1）激光钻孔/改性设备：TGV成孔是玻璃基板的关键工艺，相关标的为大族数控、帝尔激光、德龙激光；（2）光刻/直写设备：RDL高密度布线与感光玻璃光刻环节，相关标的为芯碁微装；（3）电镀设备与电镀化学品：TGV铜填充与RDL电镀是价值量核心环节，相关标的为东威科技、洪田股份、三孚新科。 ⚫ ⚫风险提示：下游巨头玻璃基板导入进度不及预期；关键工艺良率突破不及预期；先进封装及AI算力需求不及预期。 一、AI算力驱动带宽升级，玻璃基板开启材料革命 二、面板级封装：CoPoS玻璃载具利好终端设备 三、玻璃芯载板：替代有机核心层，强化载板性能 四、CPO玻璃桥：玻璃波导破解光纤-PIC耦合难题 五、TGV加工工艺：关注国产设备材料机会 六、相关公司投资建议 七、风险提示 1.1.1玻璃基板产业化布局加速，海内外厂商推进工艺与产线研发 ◆伴随高端封装需求与技术的持续提升，传统硅基制程载体、有机封装基板均显现固有短板，玻璃基材料有望成为新一代方案。当前玻璃基材料主要分为两大技术方向：玻璃载板（Glass Carrier)、玻璃封装基板（GlassCore Substrate)。英特尔、台积电、康宁、京东方、沃格光电、蓝思科技等均开展玻璃基板相关工艺、产线研发工作。 ◆英特尔：ECTC 2026发布玻璃芯基板量产工艺，完成产品开发。英特尔展出业内首款510mm×515mm规格、20层布线玻璃芯基板面板，基板集成全铜填充玻璃通孔（TGV）、两组嵌入式EMIB互连桥，且在玻璃通孔之间同步一体化制备埋入式光波导。 ◆台积电：CoPoS玻璃面板封装方案。采用玻璃或蓝宝石材质的方形载具作为中介层，并在其上镀制RDL，相比硅基CoWoS具备刚性强、信号损耗低、矩形面板材料利用率高的潜在优势。规划2026年完成设备材料验证，2027年小规模试产，2028年下半年正式量产。量产之后可降低封装成本约30%，面板利用率提升至90%以上。 1.1.2玻璃基板产业布局加速，海内外厂商推进工艺与产线研发 ◆康宁：推出GlassBridge光纤-PIC连接器方案。在光纤与PIC之间增加一层离子交换玻璃波导（IOX）作为过渡层。借助玻璃的传输特性解决光纤与PIC之间光斑尺寸失配问题，降低耦合工艺难度与制造成本，同时有效压低O波段耦合损耗至1.5dB，支持CPO新一代光学架构。 ◆多通道架构集成度高。一颗交换芯片周围可接入16个GlassBridge连接器，单个GlassBridge连接器中可集成24根光纤。 1.1.3玻璃基板产业化布局加速，海内外厂商推进工艺与产线研发 ◆京东方联手康宁，板级玻璃载板试验线通线。2026年5月与康宁签订三年战略合作协议，将围绕玻璃基封装载板、可折叠玻璃、钙钛矿玻璃基板、光互连相关应用等重点领域开展合作。2024年投资9.93亿元建设板级玻璃基封装载板试验线，2026年上半年板级产线全线通线，月产能1000片，已实现TGV钻孔、填铜、高层RDL完整工艺流程，完成多层玻璃基板样品制备并对部分客户送样认证。 ◆沃格光电：自研TGV技术，深宽比达150:1。其自主研发的TGV技术可实现最大深宽比150:1，TGV通孔最小孔径可达3μm。子公司通格微正在建设年产10万平方米玻璃基封装载板产线，预计2026下半年实现投产。 ◆蓝思科技：超大尺寸极薄玻璃百万级通孔。其自主研发的微米级钻孔技术成功在超大尺寸的极薄玻璃基板上实现了数百万个微米级通孔的精准加工，通孔贯通率达到100%。正在建设一座3万平方米的半导体专用厂房及配套产线，预计于2026年年底正式投产，公司自研的TGV玻璃基板已向海内外数家头部芯片及封装客户送样测试。 1.2.1玻璃基材综合性能适配先进封装 ◆玻璃载板（Glass Carrier）是先进封装制程中的临时性工艺支撑材料。为超薄晶圆、重构芯片提供机械支撑与平整度基准，制程完成后通过激光解键合移除，可重复使用3-4次，是玻璃封装材料中最早实现规模化量产的赛道。 ◆玻璃载板兼顾激光低损伤解键合与面板级高利用率，综合优于硅基载片与有机载板。硅基载片原材料成本偏高、圆形晶圆形态裁切利用率偏低，且硅片不透光无法适配激光解键合，剥离时碎裂风险较高；有机载板刚性偏弱，因不透光，解键合时需通过加热实现，有机载板CTE与芯片差距较大，高低温加工中极易产生翘曲变形。玻璃载板透光特性适配低损伤激光解键合，搭配矩形面板生产模式，大尺寸制程下单片可加工单元数量更多，有效摊薄成本。 1.2.2玻璃基材综合性能适配先进封装 ◆玻璃载板、玻璃基板均采用矩形面板工艺。硅晶圆受圆形外形约束，在大尺寸封装场景下存在材料利用率低且单批次产出有限。根据Yole数据，在4565mm²的大尺寸场景下，300mm wafer仅可排布9个，面积利用率58%；而采用310×310mm²面积利用率可提升至76%，600×600mm²可排布64个，利用率大幅提升至94%，并分别带来高于10%和20%的成本下降。 ◆英伟达Rubin Ultra原定4 Die架构，最终缩减为2 Die方案。4 Die架构对应更大幅面的封装载板，受圆形载具形态限制，裁切矩形载板单元时四周会产生大量无效边角，存在单批次产出有限、材料利用率低的问题；且有机载板自身刚性不足，多芯片大功率持续发热会诱发基板形变，影响芯片长期工作稳定性。 ◆玻璃双路径载板方案可解决大尺寸算力芯片加工与翘曲痛点，支撑超大集成方案量产。玻璃材料方案可在制程环节使用玻璃载板，依托大尺寸矩形面板提升重构晶圆加工效率；也可以在底层基板端采用带玻璃核心层的有机载板作为芯片承载基底，强化基板刚性抑制大尺寸基板翘曲变形。待玻璃材料加工工艺成熟后，Rubin Ultra这类超大算力、大尺寸集成方案在未来有潜在产业段落地的可能性。 1.2.3玻璃基板综合性能适配先进封装 ◆玻璃基板具备更低的Dk /Df，高频高速信号传输完整性更优。当前AI算力芯片高速SerDes传输速率持续迭代升级，从技术演进历程看，SerDes速率基本保持每三年翻倍的发展节奏。根据OIF CEI数据，SerDes速率从2012年的28Gbps，到2017年的112Gbps，再到2021年的224Gbps，预计2027年将实现448Gbps产业化落地。 ◆高频高速SerDes算力芯片封装介质优选玻璃基板，根据奈奎斯特频率，SerDes速率与频率正相关，448Gbps对应112 GHz，高频率要求基板介质的低损耗、低介电属性。对比现有两类主流封装介质，玻璃基板电性能优势明显，硅中介层受载流子效应影响，全频段损耗受频率影响较大，ABF/BT有机基板则在高频区间损耗显著劣化，同时面临高传输延时、高频大幅衰减问题，易引发信号失真与有效带宽缩减；当前量产主流的硼硅酸盐封装玻璃Dk约4.5–5.5、10GHz下Df为0.002–0.003，在高频段下信号损耗特性显著优于硅基与有机基材；适配多芯粒大带宽高频率算力芯片需求。若采用高纯熔融石英玻璃，Df可低至0.0005级、Dk低至3.5左右，但受TGV加工难度与成本限制，暂未实现规模化封装应用。 1.2.4玻璃基材综合性能适配先进封装 ◆玻璃芯层基板可有效解决高功率AI芯片热形变与界面应力问题。在基板结构中嵌入玻璃核心层，可从架构层面形成高刚性支撑骨架，提升基板整体结构强度与抗形变能力，可大幅提升基板整体刚性，抵御AI算力芯片长期高功率工作产生的热形变，缓解基板与芯片间热应力。玻璃基板的优势来源于自身材料本征特性：CTE与芯片匹配度高，缓解界面应力；杨氏模量（Young’s Modulus）更高，具备优异结构刚度，抗弯曲、抗变形能力显著优于树脂基材。 1.2.5玻璃基材综合性能适配先进封装 ◆Fan-in封装将I/O接口放在晶片下方，受限于芯片尺寸与I/O接口数量。Fan-out封装利用RDL和EMC材料，EMC经模塑填充，在芯片轮廓外侧形成连续平整介质区域，提供额外布线面积。Fan-Out封装主要分为Mold First（Die First）与RDL First（Die Last）两种工艺路线。Mold First为先贴装芯粒、后塑封、最后制备RDL的工艺流程，普遍存在芯粒偏移问题，芯粒位置仍会受塑封料固化收缩、模塑流体扰动、多层材料CTE失配翘曲、临时胶带粘附稳定性等多重因素影响，产生位移。因此采用RDL First，先布线、贴装，后塑封，使芯粒不再承受模塑成型阶段的流体与应力扰动以解决位移问题。 ◆玻璃基板兼具硅材料的加工精度和EMC塑封体系配套的大面积扇出拓展能力。玻璃基板刚性较高，结构稳定性与硅材料接近，满足高密度RDL布线的精度要求；也可通过刻蚀开槽形成结构化腔体，配合EMC材料也可实现额外布线面积增量。既可适配Mold First工艺的大面积拓展需求，也可匹配RDL First高精度布线流程，拓宽Fan-out封装的工艺实现路径。 1.2.6玻璃基材综合性能适配先进封装 ◆FAU方案耦合损耗高、可维护性与集成密度均存在硬瓶颈。FAU方案受尺寸失配影响，PIC单模波导截面数百nm，与9μm标准单模光纤纤芯存在数十倍的尺寸失配，传统FAU单端面耦合损耗普遍维持在1.5–3dB，FAU一体化封装结构不支持单通道独立维修