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
国金证券·2026-05-04 19:17

行业投资评级 * 报告未明确给出针对“玻璃基板”或“先进封装”行业的整体投资评级 [1] 报告核心观点 * 后摩尔时代下,先进封装成为提升系统性能的关键,其产能紧缺将推动封装方案加速迭代,其中玻璃基板凭借优异的物理和电气性能,有望成为新一代封装材料并拓展至CPO及6G射频等应用领域 [2] * 玻璃基板相比传统有机载板具有热膨胀系数更接近硅、电气绝缘性能优异、机械强度高、平整度高等优势,能有效解决大尺寸封装下的翘曲问题并减少信号损耗 [3] * 英特尔、台积电、苹果等全球头部大厂正积极布局玻璃基板技术并推动产业化,预计2026-2030年间将逐步实现大规模商用,产业进展有望加快 [4] * 玻璃基板(TGV)技术的核心工艺和增量市场主要集中在上游原片制造及加工辅材环节,国内部分企业在相关材料领域已具备技术储备或开始国产替代 [5] 分章节内容总结 玻璃基板:新一代封装材料,产业化加快 * 先进封装产能紧缺,推动封装方案迭代升级:全球AI算力需求快速增长,芯片制程突破空间有限,先进封装成为关键 [12]。2024年全球先进封装市场规模达460亿美元,同比增长19%,预计2030年将超过794亿美元,2024-2030年CAGR达9.5% [2][12]。其中服务于AI与数据中心的2.5D/3D先进封装增长最快,2024-2030年CAGR预计约19%,2030年规模将接近350亿美元 [12]。台积电CoWoS是当前AI芯片主流封装方案,但其产能无法满足需求,2024年月产能约3.5万片,预计2026年底达11.5万至14万片,仍显不足,正推动向CoPoS等下一代方案演进 [2][15] * 玻璃基板性能优势与核心应用场景: * 性能对比:玻璃基板热膨胀系数(CTE)为3.3×10⁻⁶·℃⁻¹,更接近硅芯片(2.7ppm/℃),远优于有机基板FR-4(16ppm/℃),可有效避免热循环中的翘曲和应力问题 [22][23]。同时具备优异的电气绝缘性能、高机械强度和平整度 [22] * 应用场景一:先进封装(替代硅中介层):在台积电CoPoS方案中,用更大尺寸矩形玻璃面板替代硅中介层,可将面积利用率从圆形晶圆的45%提升至81%(以310×310mm面板为例),单次产出相当于12英寸晶圆的4-8倍,大幅提升产能 [3][32]。玻璃基板还能将封装翘曲量控制在50μm以内 [32] * 应用场景二:CPO(共封装光学):玻璃基板可替代硅基光电集成,凭借低介电损耗和接近硅的CTE,提升热稳定性和电气性能,降低寄生效应,并可能集成光波导功能 [3][30] * 应用场景三:6G射频:玻璃基板凭借低介电损耗和TGV工艺,适合高频应用,能降低传输损耗、提升器件Q值。长电科技的TGV射频IPD工艺验证显示,其3D电感Q值较同等平面结构提升近50% [3][33] * 玻璃基板产业进展加快,巨头持续加码: * 英特尔:在亚利桑那州累计投入超10亿美元建设研发量产线,计划2026-2030年实现大规模商用 [4][34]。2026年1月展示了首款集成EMIB的“厚芯”玻璃基板原型(尺寸78×77mm) [34]。其支持的3DGS项目目标年产约7万个玻璃基板 [4][34] * 台积电:在2026年第一季度法说会中谈及玻璃基板CoPoS技术,已启动试验线,预计未来几年内量产,英伟达被视为首批重要客户 [4][32][41] * 苹果:已启动代号“Baltra”的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 [4][41] * 三星:三星电机目标2027年后实现玻璃基板量产,已与住友化学成立合资公司生产“玻璃芯”材料 [4][41] 玻璃基板的要点梳理 * 原片要求:芯片封装用玻璃基板主要为无碱硼硅玻璃,要求热膨胀系数(CTE)低(3.0~3.8×10⁻⁶℃⁻¹)、介电常数(Dk)低(5GHz下≤4.5)、介电损耗低(5GHz下tan δ≤0.010) [38][39][42]。全球供应集中于美国、日本的康宁、旭硝子、电气硝子等公司 [5][51] * TGV玻璃成孔工艺:激光诱导刻蚀(LIDE)是当前实现大尺寸基板TGV的最优技术路线,可实现高深径比(>50:1)、无损加工 [43][44]。工艺难点在于激光改性精度和针对不同玻璃配方的刻蚀液定制 [48] * TGV通孔填充工艺:包括金属化、电镀和布线(RDL) [49]。核心难点是实现无空洞、无缝隙的铜填充 [5][54]。与硅通孔(TSV)相比,TGV工艺链缩短约40%,成本仅为硅基的1/8 [54] 核心材料标的梳理 * 玻璃原片及加工: * 凯盛科技:开展芯片封装用TGV通孔玻璃技术研发,具备显示材料全产业链布局,2025年显示材料营收46.3亿元,同比增长31.4% [52]。其应用材料产品包括用于半导体封装的球形石英粉和高纯二氧化硅 [58] * 旗滨集团:国内浮法玻璃龙头,正与国内某著名自主芯片公司合作研发高性能芯片封装玻璃 [62] * 戈碧迦:已开发出用于TGV封装的玻璃基板材料并向多家半导体厂商送样,2025年目标完成1600万元相关产品销售 [63] * 沃格光电:掌握TGV全制程技术,微孔孔径最小可至5μm、深径比高达100:1,已建成首条年产10万平米TGV产线 [64] * 电镀液: * 天承科技:产品涵盖TGV填孔电镀液添加剂,已成为京东方、三叠纪等TGV客户的核心供应商,在相关指标上可对标国际厂商 [65] * 蚀刻环节: * 江化微:产品覆盖TGV蚀刻相关的氢氟酸、氟化铵溶液等湿电子化学品,已导入多家8-12寸半导体客户 [66] * 键合胶: * 德邦科技:晶圆划片膜已应用于CIS芯片的玻璃基板封装工艺,并获得相关专利 [67]

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