玻璃基板行业深度：封装破局，玻璃为基

核心观点：后摩尔时代，先进封装成为算力跃升的关键路径。玻璃基板凭借更接近硅芯片的热膨胀系数、优异的电气绝缘性能和高平整度，正从显示面板跨界到芯片封装、CPO光通信及6G射频领域。Intel、台积电、苹果等巨头加速布局，产业化窗口已经打开。

一、为什么需要玻璃基板？

1. 先进封装产能紧缺，封装方案加速迭代

当台积电制程突破至2nm，单纯依靠缩小线宽提升性能的空间越来越小。先进封装通过立体集成不同功能芯片，成为实现性能、功耗、密度三重跃升的核心路径。

根据Yole数据，2024年全球先进封装市场规模达460亿美元，同比增长19%，2030年有望突破794亿美元，2024-2030年CAGR达9.5%。其中直接服务AI与数据中心的2.5D/3D封装增长最快，预计2030年规模接近350亿美元。

先进封装市场持续扩容

来源：Yole，国金证券

目前AI芯片的主流方案——台积电CoWoS封装产能持续吃紧。2024年台积电CoWoS月产能约3.5万片，预计2026年底达到11.5万-14万片，2027年约17万片，但仍无法满足英伟达、谷歌、AMD、亚马逊等巨头的需求。

头部企业包揽CoWoS & HBM产能

来源：Epoch AI

产能瓶颈倒逼封装方案向更大尺寸、更高效率演进。台积电已将部分NVIDIA Rubin订单外包给日月光与Amkor，并积极推动CoPoS（Chip on Panel on Substrate）等下一代方案。

2. 玻璃基板 vs 传统有机基板：性能碾压

传统有机基板（如FR-4）的热膨胀系数（CTE）高达16ppm/°C，与硅芯片（2.7ppm/°C）差异巨大，在大尺寸封装下极易产生翘曲，导致良率暴跌。

玻璃基板的核心优势在于：

• CTE匹配：
  低CTE玻璃约3.8ppm/°C，更接近硅芯片，可避免大尺寸封装翘曲问题；
• 电气性能优异：
  介电损耗低，能有效减少信号损耗和串扰，适合高频高速场景；
• 高平整度+高机械强度：
  支持高密度互连和精确层间对准；
• 成本潜力：
  方形面板面积利用率可达81%，单次产出相当于12英寸晶圆的4-8倍。

三种芯片封装基板材料的性能参数对比

来源：《玻璃基板在芯片封装中的应用和性能要求》（张兴治），国金证券

不同温度下芯片翘曲与应力分布对比（有机基板 vs 玻璃基板）

来源：艾邦半导体，国金证券

二、三大核心应用场景

场景一：先进封装——替代硅中介层

台积电CoPoS方案将传统圆形300mm硅晶圆改为方形面板（310×310mm、515×510mm甚至750×620mm），玻璃基板替代硅中介层后：

• 面积利用率从45%提升至81%；
• 封装翘曲量控制在50μm以内；
• 支持更精细的电路布线和更高的信号传输速度。

台积电在2026Q1法说会确认，已启动CoPoS试验线，预计未来几年内量产，NVIDIA被视为首批重要客户。

CoWoS与CoPoS截面对比

来源：Yole，国金证券

场景二：CPO光电共封装——替代硅光集成

CPO（Co-Packaged Optics）通过将光引擎从PCB插槽移至更靠近ASIC的位置，实现高带宽、低延时、低功耗。当前硅光方案受限于硅的高介电常数和高频损耗，且晶圆级硅片易翘曲开裂。

玻璃基板依托低介电损耗和更接近硅的CTE，表现出更好的热稳定性，同时可实现光波导功能，成为CPO的理想载体。

基于玻璃基板的CPO方案图

来源：知微创新，国金证券

场景三：6G射频——高频低损耗

6G峰值速率预计达Tbps级别，端到端时延缩短至0.1ms，对射频前端模组的信号完整性提出极高要求。传统有机基板介电损耗高，硅基IPD介电常数偏大，均制约高频性能。

玻璃基板凭借低介电损耗和TGV（玻璃通孔）三维集成能力，可有效降低高频传输损耗、提升器件Q值。长电科技TGV射频IPD验证结果显示，3D电感Q值较平面结构提升接近50%。

三、巨头布局：产业化进入加速期

英特尔（Intel）
累计投入超10亿美元在亚利桑那州建设研发量产线，计划2026-2030年实现大规模商用。2026年1月展示首款搭载玻璃核心基板的Xeon 6+处理器原型；同期支持的印度3DGS项目动工，目标年产约7万个玻璃基板。

苹果（Apple）
已启动内部代号"Baltra"的AI服务器芯片玻璃基板测试，采用台积电3nm工艺+Chiplet组合，由三星电机供应T-glass玻璃基板，目标2027年后量产。

台积电（TSMC）
以CoPoS为切入点推进玻璃基板布局，2026年Q1确认搭建试点产线，预估几年后可进入量产阶段。

三星电机（Samsung Electro-Mechanics）
已将玻璃基板项目从"先进研发部门"转至"业务执行部门"，正式进入市场部署阶段。与日本住友化学成立合资公司生产玻璃芯材料，并通过投资JWMT掌握LMCE激光改性化学蚀刻技术，月产能5000张的小型产线已投产，2026年全面量产。

英特尔关于封装基板发展的历史总结

来源：Intel，国金证券

四、产业链拆解与相关公司

玻璃基板核心工艺包括上游原片制造→TGV通孔→孔内金属化/电镀/布线（RDL）。相比TSV，TGV省去了氧化层与阻挡层沉积，工艺链缩短约40%，金属化成本仅为硅基的1/8。

1. 玻璃原片及加工

芯片封装用玻璃以无碱硼硅玻璃为主，要求精准调控CTE、介电常数（Dk）、介电损耗等参数。目前全球供应集中于美国、日本（康宁、旭硝子、电气硝子、肖特等），国产替代空间较大。

• 凯盛科技：
  显示材料国产龙头，持续开展TGV通孔玻璃技术研发，已形成自主知识产权的半导体封装用TGV通孔玻璃产品。显示材料业务2025年营收46.3亿元，同比+31.4%。
• 旗滨集团：
  国内浮法玻璃龙头，2025年8月与国内某著名自主芯片科技公司开展合作，针对性研发高性能芯片封装玻璃。
• 戈碧迦：
  特种玻璃供应商，已成功开发玻璃基板材料并向多家知名半导体厂商送样；参股TGV公司熠铎科技实现纵向延伸。
• 沃格光电：
  全球少数具备TGV全制程产业化能力的企业之一，TGV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，成都8.6代线预计2026年量产。

2. 电镀液

• 天承科技：
  TGV填孔电镀液国产替代核心供应商，产品涵盖Damascene、TSV、RDL、Bumping、TGV等关键工艺，已成为京东方、三叠纪、玻芯成等客户的核心供应商。

3. 蚀刻环节

• 江化微：
  湿电子化学品龙头，现有产品覆盖氢氟酸、氟化铵溶液/腐蚀液、硅腐蚀液及清洗剂等TGV蚀刻相关关键品类。

4. 键合胶

• 德邦科技：
  已启动玻璃基板封装用光固化胶等关键技术预研，2025年9月获得相关专利授权。

结语

玻璃基板并非简单替代有机基板，而是在后摩尔时代+AI算力爆发的双重驱动下，封装材料体系的一次重要升级。从台积电CoPoS到Intel量产线，从CPO光通信到6G射频，玻璃基板的产业化图景正在快速展开。上游原片、TGV设备/材料、电镀液等环节的国产替代，将是国内产业链的核心机会。

本文内容整理自国金证券《玻璃基板行业深度：封装破局，玻璃为基》

仅供行业交流，不构成投资建议

完整版报告请登录知识星球下载

【半导体产业研究】知识星球：为需要的朋友提供优质的报告资源！

如何成为星球成员？

长按识别二维码即可进入星球