半导体封装
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巨头们竞逐玻璃基板
半导体行业观察· 2026-01-16 09:48
玻璃基板技术概述与行业趋势 - 玻璃基板是下一代半导体封装关键技术,以玻璃为核心材料替代现有有机基板 [1] - 玻璃基板具备热膨胀系数低、表面平整度高、信号损耗小、能效高等优势,尤其适合人工智能等高性能、高集成度芯片的封装需求 [1] - 行业竞争格局已从技术研发转向以大规模生产为目标的价值链争夺战 [1] 韩国主要企业布局与战略 - **SK集团 (SKC/Absolics)**:正加速推进玻璃基板量产准备,将其视为与AI半导体同步增长的高价值材料及中长期业务重组转折点 [1] - **三星集团**:将玻璃基板视为下一代封装竞争力和价值链保障的关键,三星电机与日本住友化学合资开发玻璃芯材,三星电子通过风投投资日本专业公司JWMT以支持其产能提升 [2] - **LG集团 (LG Innotek)**:将玻璃基板业务评估为现有业务的延伸,在投资UTI公司后合作开发增强玻璃强度的技术,并已建成试点生产线以评估量产可行性 [2] 量产化进程与供应链合作 - Absolics公司正通过引入国内材料供应商实现光刻胶供应多元化,并寻求更多合作伙伴以开展玻璃通孔和电镀等工艺,计划今年实现量产 [2] - 玻璃基板工艺复杂,涉及光刻胶、玻璃芯材、热压成型、电镀和钢化玻璃加工等高难度工艺,单个公司难以在有限时间内独立完成 [3] - 随着各大公司量产计划明确,在客户认证后,建立合作伙伴关系以稳定产量和良率的需求日益增长 [3] - 行业观点认为,竞争关键在于谁先完成可量产的结构设计,早期稳定良率和供应可靠性至关重要,专业公司间的合作势在必行 [3]
25年总营收约500亿,群创光电将持续加注FOPLP
势银芯链· 2026-01-14 09:02
行业背景与市场动态 - 中国大陆已成为全球最大的显示面板制造中心,预计到2028年其LCD面板产能市占率将达75% [2] - 受“国补”政策刺激与退坡影响,2025年中国电视品牌整机出货量同比下降8.5%,至3289.5万台,其中下半年出货量同比大幅下降16.9% [2] - 在此背景下,中国台湾省及日韩的LCD面板企业开始优化产能并寻求新增长点,例如群创光电将部分重心转移至FOPLP等非显示面板业务 [2] 群创光电的业务转型与财务表现 - 群创光电已将自身定位为扇出型封装玻璃解决方案供应商,并逐步实现从显示器跨足半导体封装的技术整合与产品升级 [4] - 2025年,公司非面板营收占比约在11-15% [5] - 2025年12月自结合并营收为新台币214亿元(约合人民币47.18亿元),环比增长25.18%,同比增长19.22% [7] - 2025年第四季自结合并营收为新台币568亿元(约合人民币125.23亿元),环比减少1.82%,同比增长5.74% [7] - 2025年全年自结合并营收为新台币2267亿元(约合人民币499.79亿元),同比增长4.73% [7] - 公司FOPLP业务已在2025年第二季度实现每月200万颗的稳定产量,并预计年底客户需求将推动出货量达到每月数千万颗 [10] - 此波FOPLP订单总营收预计可达数十亿元新台币,获利将从2025年第四季度起陆续确认,且产量提升将在2025年下半年至2026年第一季的营收数据中更明显体现 [10] - FOPLP的毛利率预计将超越公司平均水平 [10] FOPLP(扇出型面板级封装)技术详解 - FOPLP技术使用方形面板作为基板,相比同样尺寸的晶圆能放置更多芯片,可利用面积大 [8] - 该技术在一次封装过程中能处理更多芯片,显著提高封装效率,理论板级载板利用率可大于95%,形成强大规模效应,具有极强成本优势 [9] - 据测算,其封装成本与晶圆级封装相比将降低至少50% [9] - 基板选材灵活,可采用玻璃或金属基板,目前主要以玻璃Base制程为主,应用于电源管理芯片、射频芯片等小型芯片 [9] - 预计经过数年技术积累后,有望进军对封装面积要求更大的AI芯片市场,并导入技术门槛更高的玻璃基底产品 [9] - 当前技术挑战包括:面板尺寸缺乏统一标准导致设备兼容性问题;大尺寸面板翘曲问题;线宽/线距过宽、精密度不足等 [10] FOPLP的市场驱动与产业进展 - 在CoWoS产能供不应求的趋势下,引入FOPLP封装技术来减轻封装产能压力成为产业的一个“优选” [10] - 英伟达、AMD等芯片制造龙头企业已对外传达出对FOPLP技术的浓厚兴趣 [10] - 目前FOPLP封装技术发展处于产品导入阶段 [10] - 多家企业已布局FOPLP技术,例如: - 三星电机通过Galaxy Watch推出具有扇出型嵌入式面板级封装(ePLP)PoP技术的APE-PMIC设备,其DS部门团队正研发将FOPLP用于2.5D芯片封装 [10] - 台积电已成立专门研发团队并规划建立小规模试产线,力争在2027年量产,使用300x300毫米基板尺寸 [10] - 日月光已进行多年研发,可将所用矩形面板尺寸从300x300毫米扩展至600x600毫米 [10] - 力成科技于2018年启动全球首座FOPLP量产基地,其全自动FineLine FOPLP封测产线于2024年6月进入小批量生产,并已获得联发科电源管理IC封测订单 [10] - 京东方于2024年9月发布玻璃基满板级封装载板产品,并已采购相关设备,计划在2026年实现玻璃基板封装量产,到2029年实现5微米以内细微间距的全球领先技术水平 [10] - 华天科技通过控股子公司江苏盘古半导体,正式启动FOPLP产业化项目 [10] - 青岛新核芯科技(富士康合资)于2021年12月开始量产,2024年11月出货量突破5万片,近期获得鸿海集团增资2.32亿元人民币 [10]
先进封装:后摩尔时代的增长引擎-技术演进、国产替代与未来图景
材料汇· 2026-01-13 19:56
文章核心观点 - 芯片行业进入后摩尔时代,先进封装成为提升性能、突破存储墙、面积墙、功耗墙和功能墙等瓶颈的主要技术路径 [6] - 中国大陆在半导体封装及封装设备领域已具备较强国际竞争力,但在EDA、IP核、部分材料和设备领域存在明显短板,发展先进封装是利用现有优势弥补其他环节劣势、实现产业突破的关键 [6][31] - Chiplet、2.5D/3D等先进封装技术通过异构集成,可在不依赖最先进制程工艺的情况下提升芯片整体性能与集成度,是中国半导体产业实现弯道超车的重要机遇 [6][51] - 先进封装市场正稳步增长,预计2019年至2029年复合年增长率(CAGR)达8.9%,其占整个封装行业的比例将从45.6%提升至50.9% [19] - 政策层面高度重视,国家集成电路产业投资基金三期注册资本达3440亿元人民币,超过前两期总和,并有一系列税收优惠、研发支持等政策密集出台,大力扶持先进封装产业发展 [30] 半导体先进封装基本概念与分类 - 半导体封装的核心功能是为芯片提供机械保护、电气连接、散热和机械连接 [7] - 封装需解决小型化、保护性、散热、降低功耗、降低成本、提高连接密度及传输速率等核心问题 [8] - 先进封装与传统封装的核心区别在于:传统封装主要为保护芯片和提供连接,而先进封装旨在通过更高效、紧凑、灵活的方式连接芯片及内部各部分,从而系统性提升整体芯片性能和功能 [9] - 先进封装的关键技术要素包括:凸块(Bump)、重布线层(RDL)、晶圆级封装(Wafer)和硅通孔(TSV) [6][38][43] - 封装工艺主要步骤包括:背面研磨、切割、单芯片键合、引线键合、倒装芯片键合、塑封等 [11][15] 市场规模与行业趋势 - 全球先进封装市场规模稳步增长,预计从2019年到2029年,其市场规模占比将从45.6%攀升至50.9%,超越传统封装占据主导地位 [19] - 从单元数量看,传统封装仍占主流;从晶圆消耗量看,传统封装消耗更多,但先进封装的晶圆消耗占比在逐步提升 [19] - 在不同封装平台中,嵌入式芯片(ED)和2.5D/3D封装预计将是增长最快的领域,市场份额趋势与异构集成趋势一致 [19] - Chiplet市场预期增长迅速,2024至2027年CAGR预期可达36% [54] 产业链与竞争格局 - 半导体封装产业链上游为封装材料与设备,中游为集成电路封装与测试,下游为移动设备、高性能计算、人工智能、汽车电子等应用终端 [24] - 在高端先进封装技术领域,台积电、三星和英特尔是主要竞争者;日月光、Amkor等顶级外包封装测试厂商(OSAT)正尝试进入高端市场 [27] - 在2.5D硅中介层封装领域,OSAT、IDM与晶圆代工厂之间多为互补合作,仅台积电一家同时提供硅中介层制造和后端封装服务 [27] - 在中低端先进封装领域,OSAT是主要参与者 [27] - 中国大陆在封装及封装设备领域已具备较强国际竞争力,但在EDA、IP核、部分半导体材料和设备(如EUV扫描仪、ArF浸没式扫描仪等)领域竞争力微弱,存在卡脖子问题 [31][35] 技术发展路径与核心思路 - 半导体封装发展经历了通孔插装、表面贴装(周边引脚)、表面贴装(阵列引脚)、3D集成等阶段 [36][39] - 先进封装发展的核心思路包括:提升电气性能、提高集成度与小型化、降低成本、增强可靠性与散热性、适应新兴应用需求 [36] - 具体封装技术发展路径包括:从引线键合到倒装芯片封装,再到晶圆级封装(WLP,含扇入式FIWLP和扇出式FOWLP),并进一步向2.5D、3D及Chiplet封装演进 [45][48][51] - 2.5D封装典型代表有台积电的CoWoS和英特尔的EMIB;3D封装通过TSV技术实现芯片垂直堆叠,降低延迟,提升性能 [48] - Chiplet技术可将制造环节的难度和成本转移至封装环节,例如AMD的MI300采用Chiplet方案,容纳1460亿晶体管,性能达英伟达H100(800亿晶体管)的3倍 [51] 后摩尔时代的突破与价值 - 后摩尔时代,依靠缩小晶体管尺寸提升性能的模式遇到物理和经济瓶颈,先进封装成为重要突破方向 [58] - 先进封装助力破解四大瓶颈: - **存储墙**:通过2.5D/3D封装制备HBM,并将计算单元与内存靠近放置(如CoWoS、EMIB),大幅提升内存带宽,解决内存发展速度慢于处理器的问题 [60] - **面积墙**:当前极紫外光刻机曝光场尺寸限制芯片单颗面积(约858mm²),通过Chiplet、2.5D/3D封装可实现多芯片集成,突破单芯片面积限制。芯片面积从213mm²增至777mm²时,良率从59%降至26% [65] - **功耗墙**:通过异构集成优化整体功耗,缩短互连距离降低功耗,并采用先进散热解决方案(如导热界面材料) [67] - **功能墙**:通过系统级封装(SiP)技术,将数字、模拟、传感器、存储芯片及无源器件等集成在一个封装内,形成完整系统模块 [67] 重点关注的设备细分领域 - **半导体检测、量测设备**:先进封装工艺复杂、精度要求高,检测量测是保障良率和性能的关键。工艺节点每缩减一代,致命缺陷数量增加50%。2023年该设备国产化率仅为5.5%,国产厂商市场份额有望提升 [71] - **固晶机设备**:承担将芯片精准贴装到基板的重任,是影响封装良率、效率和性能的关键设备。IC固晶机需求占比约45%,但IC和分立器件固晶机的国产化比例均低于10%,增长空间大 [76] - **混合键合设备**:通过直接铜对铜连接取代传统凸点,是下一代键合技术主力,可在1平方毫米内连接1万至10万个通孔,大幅提升连接密度和传输速度 [78][79] 重点关注的材料细分领域 - **ABF载板**:是先进封装中价值最大的基材,在高端封装中占材料成本70-80%,已成为FCBGA封装的标配。市场主要由中国台湾、日本、韩国和欧洲主导,大陆产业有望迎来发展期 [88] - **玻璃基板**:作为芯片承载平台和互联介质,具有高精度、高性能、低成本潜力等优势。英特尔、三星、英伟达、台积电等大厂纷纷入局,以应对有机基板的能力极限 [91] - **电镀液**:用于形成凸块下金属层、重布线层、硅通孔等。2023年全球电镀液市场规模10.5亿美元,其中封装用电镀液3.75亿美元。2022年国内厂商上海新阳和艾森股份市占率分别为3%和1%,国产化率不足5% [94] 未来发展展望 - **面板级封装(PLP)**:使用大尺寸面板作为载体,相比晶圆级封装可显著降低成本。从300mm晶圆过渡到板级封装,预计能节约66%的成本 [100] - **CPO光电共封装**:将光学元件与芯片封装在同一集成电路内,具有更高带宽、更低延迟、更低功耗、更高集成度等优势,是未来硅光子技术的前哨站 [102] - **新型封装架构**:如4D封装(多基板多维组装)和自适应封装(制造、架构、模块化可重构层面),旨在实现更灵活、高密度的系统集成 [107] - **极端环境封装**:针对太赫兹高频、低温超导(如量子计算)等严苛条件,开发低损耗、高隔离的封装传输结构和超导互连技术 [110] - **前沿材料封装**:探索使用石墨烯等二维材料增强散热,以及超导材料用于高性能、低损耗互连 [115] - **生物与神经形态封装**:为可植入医疗电子(如脑机接口)和神经形态计算芯片提供生物相容性封装及超大规模三维互连 [117] 相关公司梳理 - **封测三巨头**: - **长电科技**:技术覆盖全面,拥有XDFOI(高密度扇出型)、2.5D/3D、系统级封装(SiP)、晶圆级封装及存储封装等核心技术,是国内AI算力芯片落地的关键一环 [122][123] - **通富微电**:在Chiplet大规模量产、大尺寸高功耗FCBGA封装、2.5D/3D及混合键合领域具备领先优势,与AMD等国际客户深度绑定 [128][129] - **华天科技**:技术平台覆盖全谱系,在TSV与传感器封装、面板级封装(FOPLP)、2.5D验证、车规级工艺等方面有明确成果和优势 [131][132] - **高成长新锐**: - **甬矽电子**:以中高端先进封装为主,已实现5纳米晶圆倒装等技术稳定量产,并正向Fan-out、2.5D/3D技术推进 [133][134] - **芯德科技**(未上市):专注于高端先进封装测试,具备LDFO量产、7层以上超高层有机中介层布线及玻璃基板互联等技术能力 [136] - **高毛利细分赛道**: - **颀中科技**:中国大陆第一、全球第三的显示驱动封测厂,专注于金凸块制造及COF/COG/COP等显示驱动芯片全制程封装 [141] - **汇成股份**:专注于显示驱动芯片封装测试,具备小于10微米间距的金凸块制造能力和12英寸全制程服务,采用全程代工模式 [144] - **晶方科技**:全球传感器领域领先的晶圆级芯片尺寸封装服务商,拥有12英寸车规级TSV量产线和光学+半导体异构集成能力 [147][148] - **独立第三方测试**: - **伟测科技**:提供一站式测试服务,在先进制程晶圆测试(CP)、复杂SoC测试、5G射频测试及探针卡自研方面具备优势 [151][152] - **华岭股份**:具备极端环境高可靠性测试、超大规模芯片测试、芯片测试云平台及晶圆与成品全覆盖测试能力 [155][156] - **利扬芯片**:具备3纳米、5纳米先进制程芯片测试能力,拥有大规模高端测试机台集群和多工位并行测试技术 [159][160]
先进封装胶膜体量虽小,但本土化率都不足15%
势银芯链· 2026-01-13 09:51
全球及中国先进封装市场概览 - 随着摩尔定律趋近物理极限,先进封装成为芯片性能提升的重要突破口,AI及算力需求高涨进一步倒逼封装技术演化,全球先进封装市场处于供不应求状态 [2] - 2024年全球先进封装市场规模约为450亿美元,占全球半导体封装市场总额的55%左右,且占比持续增加 [2] - 预计到2030年,全球先进封装市场规模将增长至约800亿美元,2024-2030年复合年增长率达到9.4% [2] - 2022年中国先进封装市场规模约为399亿人民币,年复合增长率约为15%,显著高于全球平均增长率,市场潜力巨大 [2] 关键封装材料(DAF膜与底部填充胶)市场分析 - DAF膜用于连接芯片与基板/框架,底部填充胶广泛应用于FC、BGA等封装工艺,以保障封装的可靠性及稳定性 [3] - 2022年中国DAF胶膜市场规模不足10亿元,预计2026年将突破16亿元,年复合增长率高于12% [3] - 全球半导体底部填充胶市场预计将以10.48%的年复合增长率持续扩张,2024年市场规模达7.21亿美元,2031年将突破14.43亿美元 [3] - 中国底部填充胶市场表现优于全球平均水平,预计2031年全球占比将达24.72% [3] 关键封装材料的市场竞争格局 - DAF胶膜和底部填充胶市场主要由外资企业牢牢占据,国内企业起步较晚,国产化率极低 [5] - 2024年中国DAF胶膜市场份额主要由日东、琳得科、LG化学、汉高、力森等外资厂商占据 [6][7] - 全球主要底部填充胶厂商市场份额由NAMICS Corporation、汉高、昭和电工、信越化学等占据 [10][11] - 仅德邦科技、永固科技、德聚、三选科技等国内厂商初步迈入DAF胶膜市场,汉思新材料、德邦科技等国内厂商也在初步布局底部填充胶产品线 [5] 国内主要厂商的进展与产能 - 以德邦科技为例,截至2025年上半年,其底部填充材料解决方案不断完善,其中芯片级底填已实现国产替代和小批量交付 [9] - 2025年上半年,德邦科技的DAF产品亦实现小批量交付 [13] - 汉思新材料更加专注于芯片封装用胶的生产,依托消费电子客户群,其底填产品逐步实现国产替代 [13] - 永固科技目前DAF膜产能仅为48万片/年,生产能力有限 [13] - 鼎龙控股目前底部填充胶产能约为10吨/年,产量十分有限 [13] - 聚鼎芯材于2025年9月接受长鑫产投注资,其底部填充胶在2025年11月迎来量产,DAF膜产线在2025年12月迎来通线 [13] - 聚鼎芯材的高频投产行为能为本土企业带来供应链本地化便利,为先进封装胶膜材料的国产化持续添砖加瓦 [13]
澄天伟业董事长冯学裕:以精密工艺为基 构筑AI算力液冷新版图
证券日报· 2026-01-10 00:40
行业趋势与公司战略定位 - 随着算力基础设施建设提速,散热技术成为制约AI服务器性能释放的关键因素,风冷向液冷的技术迭代正在进行[2] - 中国制造企业凭借深厚的工艺积淀,正加速切入全球算力供应链[2] - 澄天伟业正通过技术迁移,实施“智能卡+半导体封装材料+液冷”三轮驱动战略,描绘产业进化曲线[2] - 公司转型基于自身工艺底蕴的“自然生长”,预计液冷业务在2026年将迎来爆发式增长,并有望在营收规模上超越智能卡业务,成为未来发展的核心引擎[2] 智能卡业务转型 - 随着移动支付普及,实体智能卡步入存量阶段,但该业务仍是公司深耕二十余年的基本盘和现金流重要来源[3] - 在全球范围内,涉及身份认证、金融安全及万物互联的领域,智能卡的需求依然刚性[3] - 公司正从传统硬件销售向服务延伸,敏锐捕捉eSIM及“空中下载”(OTA)技术带来的新机遇[3] - 通过OTA技术增强客户黏性,其服务模式收益率远高于传统卡片制造[3] - 公司与国内支付机构合作,推动eSIM与数字人民币在公共交通、新零售等场景融合,构建“设计—制造—应用”闭环生态[3] - 海外市场方面,公司与THALES、IDEMIA等全球头部智能卡系统商保持长期战略合作,智能卡业务的产能和销售向上[3] - 智能卡业务正加速由“规模驱动”向“质量驱动”转型,持续为公司提供安全边际与增长支点[4] 半导体封装材料业务 - 近年来,公司在半导体封装和封装材料领域快速崛起,2025年该业务保持强劲增长态势[5] - 增长源于前期深厚积淀,公司在智能卡芯片封装领域积累的微观工艺能力,已成功复用到更广泛的半导体封装材料领域[6] - 这种技术同源性降低了切入新领域的学习成本,并有效对冲了跨界研发的试错风险[6] 液冷业务布局与进展 - 在AI算力需求呈指数级增长的背景下,传统风冷技术已逼近物理极限,液冷成为高功率密度数据中心的必选项[6] - 公司已与国内头部服务器和互联网企业展开深度合作,量产产品包括不锈钢波纹管、液冷板等核心液冷组件[6] - 研发产品线覆盖机柜Manifold、ASIC液冷模组和存储液冷模组等,预研产品覆盖两相液冷板、两相回路等[6] - 公司通过供应液冷产品切入美系头部半导体公司供应链[6] - 公司与AI基础设施解决方案提供商SuperX在新加坡设立了合资公司,共同开拓海外液冷市场[6] - 公司研发进度紧跟国际顶尖算力厂商节奏,导入国际大客户虽需漫长测试认证,但通过后意味着巨大订单量和行业最高技术认可[6] - 预计2026年公司液冷板块营收在核心客户的量产导入下有望迎来爆发式增长,届时或将成为公司重要的收入来源[7] 财务表现与未来展望 - 得益于新业务放量,2025年前三季度公司净利润同比飙升2925.45%[8] - 未来3年至5年,智能卡、半导体封装材料、液冷将构成公司发展的“三驾马车”,实现“1+1+1>3”的协同效应[8] - 公司还将进行外延式并购,围绕市场需求,沿着产业链寻找具有协同性的优质标的,以增强核心竞争力和可持续发展能力[8] - 公司通过技术延展,构建起覆盖信息安全、半导体封装材料及热管理的多元化产业版图[8]
长电科技:公司以汽车电子核心产品为驱动,带动各类周边汽车电子芯片的成品制造业务发展
证券日报网· 2026-01-09 20:23
公司业务发展 - 公司凭借与国际大客户及国内主流车企的紧密合作,以汽车电子核心产品为驱动,带动各类周边汽车电子芯片的成品制造业务发展 [1] - 明年将有更多相关新产品在工厂落地量产 [1] - 公司位于上海临港的汽车电子工厂将依托当地完善的汽车电子产业链,在核心客户推动与产业链日趋成熟的背景下逐步发力 [1] - 上述重点领域的相关产品将同步供应国内及海外客户,精准匹配“在中国,为中国”的市场需求 [1] - 公司对汽车电子业务充满信心,将持续提升汽车电子业务收入占比 [1] 行业技术趋势 - 先进封装技术及更高规格晶圆的芯片正快速进入汽车电子领域,推动先进封装在该领域的落地规模持续扩大,这与前几年的发展态势存在明显差异 [1] - 面向汽车电子的功率器件、电源管理芯片呈现全面发展态势 [1] - 在汽车电子架构各主要环节均涌现出新的技术需求与应用场景 [1]
从TGV到各种玻璃微结构:LIDE技术解锁玻璃在先进封装中的全部潜力
势银芯链· 2026-01-08 11:02
文章核心观点 - 激光诱导深蚀刻(LIDE)技术是一种结合激光改性与化学蚀刻的混合工艺,能够高精度、无缺陷地加工高深宽比的复杂玻璃微结构,是解锁玻璃在先进半导体封装中潜力的关键使能技术 [6][11][16] - 玻璃凭借其优异的热稳定性、电绝缘性和透光性,被视为替代传统硅和有机基板的重要材料,可满足AI、HPC等高端芯片对高密度互连、高效热管理和器件小型化的需求 [2][3][22] - LIDE技术能够一体化成型玻璃通孔(TGV)、盲槽/通槽、微流道及空腔等多种功能性微结构,为2.5D/3D封装、异质集成和传感器封装提供了关键技术支撑,有望推动半导体封装领域的变革性发展 [11][13][20] 半导体先进封装对玻璃材料的需求 - 半导体器件复杂度提升与尺寸持续微型化,对先进封装技术提出了实现高密度互连、兼顾高效热管理与可靠机械稳定性的严苛要求 [2] - 玻璃因其优异的电绝缘性能、高热稳定性以及良好的透光性,被视为替代传统硅和有机基板的重要主材,但需要高精度、可量产化的微加工技术支持才能充分发挥其潜力 [3] 传统玻璃微加工技术的局限性 - 机械钻孔会产生高机械应力,引发微裂隙甚至导致结构完整性受损 [3] - 湿法刻蚀辅助激光钻孔深宽比控制能力不足,易发生侧向刻蚀,且难以适应量产需求 [3][4] - 基于光刻的工艺因流程复杂、步骤繁多,存在产能与成本瓶颈,难以满足大规模生产的需求 [4] LIDE技术原理与优势 - LIDE技术原理包含两个步骤:首先利用单次激光脉冲对玻璃进行局部改性(不去除材料),然后将玻璃浸入化学溶液,改性区域的蚀刻速率远高于未改性区域,从而精准形成所需微结构 [6][7][10] - 该技术能够制造深宽比极高、锥度极小的深窄结构,且制作的结构无裂隙、机械强度可靠 [11] - LIDE技术支持高通量加工,满足大规模生产需求,并可在同一玻璃基板上实现TGV、微流道及盲槽等多种异质结构的一体化成型 [11][13] LIDE技术的应用潜力与加工能力 - 研究人员已利用LIDE技术实现了高密度TGV阵列、盲槽、嵌入式空腔与微流道等多种关键性玻璃微结构 [13] - 空腔底部的TGV可直接作为微型热管,旨在满足2.5D/3D封装中的高效散热需求 [14][17] - 微流道为片级流控应用奠定基础,盲槽与空腔为异质集成与传感器封装创造了物理空间与条件 [13][19] LIDE技术对半导体封装与供应链的影响 - LIDE技术推动半导体封装迈向新高度,能在一个平台上同时解决高功率器件的热管理难题与微型传感器的集成需求 [19] - 玻璃基板中功能微结构的形成,对后端组装、键合与互连技术提出了适配性调整的要求,需确保与现有封装工艺流程(如重布线层RDL及异质集成方案)保持兼容 [20] - 该技术的广泛应用需要材料供应商、设备制造商与半导体企业之间进行深度协作,以构建可靠、高效的工艺体系,其制造过程的可扩展性与成本效益也需满足行业预期 [20][22] 相关公司介绍 - 德国LPKF激光电子股份公司成立于1976年,其子品牌Vitrion推出了LPKF LIDE激光诱导深度蚀刻技术,应用于微系统、传感器、高密度封装等领域,并于2020年底新建了Vitrion加工中心投入运营 [29][30] - RENA Technologies GmbH是全球领先的湿法化学表面处理设备制造商,为半导体、玻璃等领域提供高精密的湿法化学处理成套设备与技术方案 [32]
玻璃基板,量产前夜
半导体行业观察· 2025-12-28 10:49
文章核心观点 - 半导体行业正从制程竞赛转向封装创新,玻璃基板凭借其优异的电气性能、尺寸稳定性和高平整度等独特优势,成为突破先进封装性能瓶颈的关键材料,引发全球产业巨头争相布局 [1] - 玻璃基板技术主要分为应用于2.5D封装的玻璃中介层和面向3D封装的玻璃芯基板,并在光电合封领域展现出不可替代的潜力 [3][6][8] - 尽管玻璃基板市场前景广阔,但其从技术研发到规模化量产仍面临核心工艺、成本、产业链生态及可靠性标准等多重严峻挑战,行业普遍对近期大规模量产持审慎态度 [34][35][39][41] 玻璃基板的技术优势与类型 - **性能全面突破传统材料**:相比有机基板和硅中介层,玻璃基板在电气性能、尺寸稳定性和平整度上实现全面突破 [3] - **卓越电气性能**:玻璃基板在10GHz频段的信号传输损耗仅为0.3dB/mm,介电损耗较传统有机基板降低50%以上 [4] - **极佳尺寸与结构稳定性**:热膨胀系数可调控至3-5ppm/℃,与硅芯片高度匹配,使基板翘曲度减少70% [4] - **超高平整度与制造潜力**:表面粗糙度可控制在1nm以下,已能实现2μm/2μm线宽线距的超精细布线,通孔密度达105个/cm²,是传统有机基板的10倍以上 [4] - **两大技术类型**:主要分为用于2.5D封装的玻璃中介层和用于3D封装的玻璃芯基板 [3][6] - **在光电合封领域的潜力**:玻璃基板因其宽光谱透明性和技术兼容性,成为CPO技术的核心适配材料,在TGV玻璃基板优先应用领域中,光模块封装以23%的占比位居第二 [8][9][11] 全球产业巨头的布局与策略 - **英特尔**:十年深耕,累计投入超10亿美元打造研发线,其技术可使芯片裸片放置数量增加50%,图案变形减少50%,互连密度提升一个数量级,支持120x120毫米超大尺寸封装,产品预计在2026-2030年间大规模应用 [12][13] - **三星**:采取内部双线并进策略,三星电机聚焦玻璃芯基板商业化,计划2025年Q2供应样品,2026-2027年量产;三星电子聚焦玻璃中介层研发,目标2028年导入先进封装工艺 [14][15] - **台积电**:将玻璃基板与FOPLP技术深度绑定,计划2025年为英伟达生产首批基于玻璃基板的芯片,并制定了从2025年Chip-First到2027年量产复杂TGV工艺的阶梯式规划 [16][17] - **Rapidus**:以600mm×600mm方形玻璃基板为差异化切入点,计划2028年量产,其方形基板表面积可增加30%-100%,通孔密度可提升约10倍 [18] - **SKC/Absolics**:商业化进程最快,其美国佐治亚州工厂年产能达12000平方米,2025年已启动量产样品生产与客户认证,有望成为全球首家实现商业化的企业 [20] - **LG Innotek**:作为后发追赶者,重点开发面向FOWLP、射频及车载芯片的玻璃基板技术,计划2025年底前产出样品,长期目标2026年商用 [21] 国内产业链的发展现状 - **材料与设备端多点突破**:国内企业在TGV工艺、玻璃基板制备等核心环节持续突破,部分技术指标达国际先进水平 [23] - **京东方**:依托显示领域积累跨界布局,发布玻璃基面板级封装载板,规划2027年实现深宽比20:1、线宽线距8/8μm、封装尺寸110x110mm的玻璃基板量产,试验线月产能约3000片 [23][24] - **沃格光电**:其子公司通格微实现TGV通孔孔径最小至3微米、深径比高达150:1,2025年上半年玻璃基TGV线路板产品实现营收约800万元,规划产能达100万平米/年 [25][26] - **其他领先企业**:包括三叠纪科技、广东佛智芯、厦门云天半导体、五方光电、深光谷科技等,分别在TGV技术、加工能力、量产规模及光电集成应用上取得成果 [26] - **封装与系统端积极融合**:通富微电、晶方科技、长电科技、华天科技等封测巨头均已具备相关技术储备或研发布局,推动玻璃基板在先进封装场景的应用落地 [28] - **生态建设协同赋能**:国内成立首个TGV技术产业联盟,并通过产学研合作攻克关键技术,例如深光谷科技联合高校实现国产首个8英寸晶圆级TGV interposer加工,实测带宽达110GHz [30] 玻璃基板面临的挑战与瓶颈 - **技术攻坚存在多重瓶颈**:TGV工艺效率普遍低于1000孔/秒,高深宽比通孔的铜填充空洞率常超过5%,10μm以下孔径加工良率不足80% [35] - **高密度布线挑战**:实现5μm以下线宽时,传统工艺易出现线路短路或开路风险,新型工艺设备昂贵且未成熟 [36] - **键合可靠性难题**:玻璃与金属热膨胀系数不匹配,在高温工艺中焊点失效概率较有机基板高出30% [37] - **成本高企**:高纯度硼硅玻璃单价高达2000元/片以上,是传统有机基板的5-10倍,短期内难以满足消费级芯片1-2美元/片的成本要求 [39] - **产业链生态不完善**:上游高纯度玻璃晶圆供应被海外企业垄断,关键设备依赖海外供应商,国内产业链协同联动不足 [39][40] - **可靠性验证与标准缺失**:缺乏专项测试规范,在极端环境下的长期可靠性数据匮乏,部分样品经过500次热循环测试后会出现性能劣化 [41] - **市场导入周期漫长**:从验证到量产导入通常需2-3年甚至更久,行业对2026年量产前景普遍持“小批量试产”的审慎态度,IC载板大厂认为真正量产时间点可能在2028年之后 [42][43]