1、先进封装发展历程与主流路线
先进封装发展历程:先进封装核心发展方向为小型化与集成化,技术迭代路径清晰:20世纪60-90年代,DIP、QFP等传统封装技术为主流;90年代末到2000年,BGA、CSP等更高密度封装方式逐步普及;后续技术纵向向2.5D及3D方向演进,横向上高密度、集成化趋势持续加深,同时衍生出扇出型封装方案,采用有机材料包裹实现更大走线实际面积,技术路径还向SIP、SOC方向发展,其中SOC是在单块大晶圆片上通过不同工艺制作不同功能芯片实现高度集成,SIP是封装不同功能芯片实现更高功率、更高速率的芯片联通。
海外先进封装主流路线:全球先进封装供给侧头部厂商以台积电、三星、英特尔为主,各厂商技术路线差异清晰:a.台积电是全球先进封装市占率最高的厂商,核心方案为CoWoS,是当前英伟达终端需求最高的路线,CoWoS可分为CoWoS-S、CoWoS-R、CoWoS-W、CoWoS-L等细分类型,其中CoWoS-S采用大面积硅中介层实现晶圆级系统集成,CoWoS-R采用RDL中介层实现SOC与HBM互联及异构集成,2023年已进入量产,CoWoS-L结合RDL中介层及硅桥方案可支持更大尺寸HBM产品,2024年已进入量产,目前正持续扩大中介层尺寸以适配AI计算更高需求,此外台积电还布局3D封装SOIC等技术推动封装向更高垂直集成度发展;b.三星核心方案为COP系列封装架构,包含COP-S、COP-E、COP-R三类,2.5D COP-S采用硅中介层将逻辑芯片与HBM横向放置于同一封装,2.3D COP-E采用嵌入式硅桥方案通过大尺寸中介层实现不同芯片横向集成,2.3D COP-R采用PLP、WLP技术的有机RDL中介层方案,可支持更多芯片集成,兼顾信号完整性、连接可靠性及封装尺寸优势;c.英特尔核心方案包括EMIB 3.5D、Foveros S 2.5D等,其中EMIB为2.5D嵌入式桥接方案,可用于逻辑芯片之间、逻辑芯片与HBM之间的封装集成,Foveros S、Foveros R为面向2.5D异构集成的方案。
国内先进封装布局情况:国内先进封装厂商已有较深厚技术布局,代表性企业及核心技术如下:a.长电科技核心技术为XDFOI chiplet异构集成技术,通过RDL重布线实现多芯片互联,覆盖2D、2.5D等多种集成方案,平台主要面向AI高性能计算、CPU、GPU等场景,是下一代chiplet架构先进封装的重要解决方案;b.通富微电已具备FCBGA、FCCSP、fanout、SiP等多类型先进封装技术能力;c.盛合晶微核心技术为smart poser技术,通过3D堆叠和高密度互联技术缩短信号传输路径,提升数据传输效率;d.华天科技围绕SiP、fanout等先进封装技术开展深度布局。
2、玻璃基板核心优势与应用场景
玻璃基板核心竞争优势:玻璃基板相对传统有机载板、硅中介层具备多重核心优势:一是热膨胀系数(CTE)可控性更高,可通过原片制造环节调整实现与PCB、下层基板的CTE高度匹配,避免AI服务器长时间运行发热后不同材质热膨胀差异引发的翘曲问题,适配大尺寸芯片封装需求;二是降本潜力显著,玻璃原片为方形结构,相比圆形硅片可减少面积浪费,量产后整体成本较硅片低20%-30%;三是介电系数表现优于硅中介层及有机载板,综合性能优势下其成为下一代先进封装核心方案的确定性持续提升。
玻璃基板主要应用场景:玻璃基板主要应用于四大场景,各场景落地进度及技术成熟度存在差异:
a. 中介层(interposer)方案:以台积电主推的CoWoS方案为主,用玻璃替代原有有机或硅中介层,规模化落地后可使单位面积成本下降20%-30%。该方案放量取决于三大因素:大尺寸玻璃面板良率、TGV及2DL全流程工艺稳定性、海外头部AI客户需求意愿,当前良率提升速度较快,TGV已实现20多层稳定量产技术储备,英伟达明确要求2028年实现该方案落地,AMD、博通、AWS及国内H客户、腾讯等均有明确需求;
b. 玻璃芯层(glass core)方案:为当前全球主流布局方向,核心是替代ABF载板中的有机层芯体实现性能突破,可行性更高且对芯片性能提升效果优于中介层方案,国内京东方、蓝思科技、TCL科技、歌尔股份均重点推进该方案,海外三星也在优先布局;
c. 玻璃临时载板(glass carrier)方案:为先进封装环节耗材,在HBM堆叠、晶圆减薄、RDL、扇出封装等环节提供临时键合支撑,降低薄化大尺寸芯片的翘曲、破片风险,不进入终端产品,技术壁垒及难度明显低于前两类方案;
d. 光通讯场景:玻璃基板可与RDL层配合承担ASI与PSA之间的信号互联,同时与玻璃桥同步封装,通过激光改性光波导通道实现光信号传输,大幅降低CPU耦合难度,提升量产可行性。
3、玻璃基板产业链与技术卡点
玻璃基板产业链结构:玻璃基板产业链可划分为三大核心环节:上游为设备与玻璃原片环节,中游为TGV工艺加工侧,下游为半导体、CP光通讯等应用领域。TGV全工艺流程核心步骤清晰:首先采用激光改性方式照射玻璃圆片,再通过湿法刻蚀将其浸泡到溶液中形成通孔,随后开展溅射电镀、填铜作业,之后重复进行RDL重布线,经多次操作后即可得到玻璃基板半成品。
上游玻璃原片市场格局:当前玻璃原片主流采用高硼硅玻璃,全球市场呈现海外垄断格局,核心供应商为康宁。国内京东方、沃格等厂商目前均采用康宁的玻璃原片,康宁原片的核心技术优势为可支持单层十几层RDL重布线,玻璃原片不会产生裂纹,该环节目前国产化率偏低,国产替代空间充足。
核心技术卡点与瓶颈:当前玻璃基板产业化主要面临三大核心技术卡点:
a. TGV良率瓶颈:目前国内头部厂商玻璃基板整体良率为35%~40%,该良率水平基本由TGV环节良率决定,RDL环节良率已达90%及以上。TGV良率偏低的核心原因是玻璃脆性较强,打孔过程中容易留下细小裂纹,是当前最核心的技术突破方向。
b. RDL布线约束:RDL层良率与玻璃圆片质量高度相关,RDL层数越多,对玻璃圆片的挤压次数越多,会导致良率下降。当前20层左右的玻璃基板RDL良率已达90%及以上,后续层数继续提升仅会对良率造成较小影响。
c. AOI光学检测短板:玻璃基板高透明、低反射的特性,导致AOI检测面临影像对比不足、图形边界识别模糊、缺陷辨识困难等问题,细小裂纹难以通过传统AI检测方式识别,未被及时检出的裂纹会随工序递延扩大,对芯片性能影响较大。目前国内头部厂商玻璃基板中试线月产能为1000片,月出货仅小几百片,样品量不足制约AOI检测技术迭代,后续随着量产线落地、产能攀升,厂商获取的玻璃原片数量增加后,AOI检测技术将得到明显提升。
4、海内外厂商产业化进展
海外厂商产业化进展:玻璃基板先进封装是国产供应链有望实现弯道超车的重要方向,量产节奏第一梯队为三星、京东方,其次为台积电,各核心海外厂商布局情况如下:a.英特尔:是全球较早布局玻璃基板技术的厂商,实验室阶段可实现近30层玻璃基板技术,但量产良率偏低,预计2030年实现量产;b.台积电:2026年6月已建成CoWoS中介层中试线,量产仍需2-3年,预计2028-2029年进入产能爬坡阶段,其终极技术方案为interposer玻璃基板与substrate玻璃基板结合以大幅提升性能,其中interposer方案预计2028年落地,substrate方案预计2030年落地;c.康宁:主要在光通讯侧推进玻璃基板应用,发布glass bridge玻璃桥技术及CPU玻璃基板方案,目前glass bridge光波导技术仍处于商业化验证阶段,未公布明确量产时间节点;d.三星:原计划2027年底实现量产,因TGV打孔后存在细小玻璃裂纹问题,量产时间推迟1个季度至2028年Q1;e.SKS KC:是海外产业化进度领先企业,在美国建设12万平方英尺玻璃基板生产基础设施,smart先进封装研发项目获1亿美元支持,ABS类lex工厂规划年产能约1.2万平方米,目前已进入样品供应、客户评估及可靠性验证阶段。整体来看,2028年是玻璃基板整体上量的年份,今年是玻璃基板元年,当前是布局玻璃基板的良好时间节点。
量产良率标准:玻璃基板量产设置明确良率阈值:良率达到50%即可达到建设量产线的标准,良率达到80%即达到量产起量的标准。当前全球各厂商良率水平方面,三星当前良率约60%,是全球最接近量产起量标准的厂商;国内厂商良率提升速度较快,半年内从10%-20%提升至当前的40%,国内TGV技术进展领先,是产业链可重点布局的关键环节。
国内厂商产业化进展:国内玻璃基板产业链各环节均有厂商实现技术突破,综合竞争力处于全球前列,各环节核心厂商进展如下:a.中游加工环节:京东方玻璃基板层数、良率综合指标已走到全球前列,良率水平高于台积电、群创,预计2027年Q1将通过投决会正式确定量产线具体计划,大概率以公告方式对外发布,2028年规划月产能1.5万片,单块515510mm大片可切割为16-20片小片;蓝思科技2026年7月与英特尔达成战略合作,结合双方先进封装技术及精密玻璃加工能力,共同推进数据中心所用玻璃基板封装方案,目前已可生产十几层玻璃基板产品,布局进度较快;沃格光电重点布局通信侧,掌握TGV全制程工艺,已实现小批量出货,具备510515mm大尺寸玻璃加工能力,TGV工艺可实现最大深宽比100:1、最小孔径5微米的技术水平,其2022年设立的湖北通格威项目规划年产能100万平方米,一期年产能10万平方米已实现小批量出货,1.6T光模块玻璃基板已完成小批量送样。b.上游原片环节:当前玻璃基板原片市场基本被海外厂商垄断,国内厂商若实现技术突破将迎来0到1的市场弹性,凯盛科技目前可实现6-7层RDL重布线,彩虹股份可实现5-6层RDL重布线,与海外厂商的技术差距正在持续缩小;此外骑兵集团、力诺药包等企业在高硼硅玻璃领域的技术积累也十分深厚。
5、玻璃基板行业展望与投资建议
行业发展节奏判断:玻璃基板行业发展节奏清晰,2026年为玻璃基板元年,是布局赛道性价比极高的时间点。2027年起海内外头部厂商将启动量产线筹备工作,同期向设备端下发大量订单,预计2027年上半年即可看到设备端大额订单与业绩兑现。国产玻璃基板供应链具备明确弯道超车机遇,当前国内TGV加工侧头部厂商已处于全球领先位置,玻璃基板环节不仅可以打通国内AI算力芯片先进封装需求,还可切入海外AI算力芯片供应链,市场空间十分广阔。
核心投资方向梳理:各环节投资价值存在明确差异,可重点关注三大方向:
a. 原片环节:国产突破弹性最大,是值得重点跟踪的核心环节;
b. 中游加工环节:国内TGV加工技术处于全球领先梯队,竞争优势突出;
c. 设备端:2027年进入订单与业绩集中兑现期,投资确定性较高。
当前AMD等海外厂商对国产玻璃基板供应链认可度较高、需求可见度极强,即便国内玻璃基板半成品未通过台积电进入NVIDIA产业链,也可切入其他自研算力芯片供应链。从布局时点看,2026年作为赛道元年布局性价比极高,年底海外需求催化将陆续释放,赛道长期发展空间广阔,属于高增长潜力的黄金投资赛道。
Q&A
Q:先进封装的发展历程及全球主流先进封装路线现状
A:先进封装向小型化与集成化发展,从传统DIP和QFP到BGA和CSP,再向2.5D、3D及SiP和SoC发展。全球主流方案由台积电、英特尔和三星主导:台积电主推CoWoS方案并布局SoIC等3D封装;三星主推COP方案;英特尔主推EMIB及Foveros方案。国内长电科技、通富微电、盛合晶微及华天科技等也在XDFOI、FCBGA、Smart Poser及SiP等先进封装技术上有深厚布局。
Q:玻璃基板在先进封装中的核心优势
A:玻璃基板的核心优势在于CTE热膨胀系数更加可控,能与PCB等下层材料更好吻合,有效解决大尺寸芯片发热导致的翘曲问题。此外,玻璃基板拉出即为方形,相比圆形硅片能降低面积浪费,量产后整体成本可同比下降20%至30%。同时,其在介电系数上的表现也优于硅中介层及有机载板,成为下一代先进封装核心方案的确定性越来越高。
Q:玻璃基板在先进封装中的主要落地场景
A:玻璃基板主要有四大落地场景:首先是Interposer中介层,替代有机或硅中介层,台积电CoWoS方案主要推进,放量取决于大尺寸面板良率、TGV与RDL工艺稳定性及海外AI客户意愿;其次是Glass Core玻璃芯层,替代ABF载板中的有机芯,京东方、蓝思科技、三星等主推,可行度高且性能提升显著;第三是Glass Carrier临时载板,作为先进封装耗材提供支撑并控制翘曲,技术壁垒相对较低;最后是CPO光通讯,玻璃基板结合玻璃桥及光波导技术,大幅降低CPO耦合难度,提高量产机会。
Q:玻璃基板产业链的良率卡点及现状
A:玻璃基板产业链上游原片主要采用康宁的高硼硅玻璃,国产化替代空间大。中游加工良率卡点主要在TGV玻璃通孔侧,国内头部厂商良率在35%至40%,主要因打孔易留细小裂纹;RDL重布线层良率已达90%及以上,但层数继续增加会影响整体良率。此外,AOI光学检测因玻璃高透明、低反射特性导致影像对比不足和缺陷辨识困难,需随量产线落地和原片数量增加来提升检测技术。
Q:海内外玻璃基板产业化进展及量产时间表
A:海外方面,英特尔技术达近30层,量产预计2030年左右;三星量产目标因TGV裂纹问题可能推迟至2028年一季度;台积电CoWoS中试线已建成,interposer方案预计2028年量产,substrate方案预计2030年;康宁推进glass bridge和CPO玻璃基板商业化验证;SKC进入样品评估阶段;三星电机良率约60%,最接近80%的量产起量标准。国内方面,京东方预计2027年一季度投决,2028年实现每月1.5万片产能;蓝思科技与英特尔合作,产品可达十几层;国内TGV良率已提升至40%,达50%即可建量产线。整体预计2028年为玻璃基板上量年份。
Q:国内玻璃基板产业链相关公司进展及投资时间节点建议
A:国内沃格光电掌握TGV全制程并实现小批量出货,深宽比达100比1,最小孔径5微米,1.6T光模块玻璃基板已完成送样;原片环节凯盛科技RDL可达六七层,彩虹股份达五六层,与海外差距缩小,力诺药包等在高硼硅玻璃技术积累深厚。投资节点方面,2026年为玻璃基板元年,是布局的好时机;2027年头部厂商将为量产线准备并下发设备订单,2027年上半年设备端订单和业绩将兑现;原片端国产突破弹性最大,国内供应链有望打通国内AI算力芯片需求并进入海外产业链。
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