狂飙11倍!全球玻璃基板,正“疯狂”加速?
发布时间:2026-06-29来源:电子发烧友网
电子发烧友网报道(文/席安帝) 或许谁都没想到,当年名不见经传的“玻璃基板”技术,会在多年后的今天,成为引爆先进封装市场的一大革命性的技术“奇点”。
为进一步提升公司在玻璃基板和光互联领域的主导地位,继不久前与京东方宣布在玻璃基板领域签订合作备忘录之后,6月24日,康宁在首尔POSCO Tower Yeoksam举办的
AI
数据
中心
光
通信
与互连技术大会上又发布了玻璃
光学
互连组件Glass Bridge。据悉,这是一款直接连接光子
集成电路
(
PI
C)与光纤的玻璃光学
连接器
,主要面向共封装光学(CPO)及玻璃基板
半导体
封装市场。
康宁光通信副总裁Ko Joo-hyun表示:“光纤需求持续增长,对更高密度和性能的要求也在不断提升。通过整合从光纤、线缆到连接器和光学
耦合
等技术的GlassWorks AI平台,我们正在满足下一代数据中心的需求。”
前有“玻璃基板”,后有“玻璃桥”,康宁似乎也不想错过这波“先进封装+光互连”的历史性机遇。而康宁的这一系列大动作,也变相引导着全球市场开始持续关注玻璃基板和玻璃桥技术,新的“风口”正在酝酿。
从玻璃基板开始,康宁“吃定”先进封装
作为深耕玻璃基板领域多年的老牌科技巨头,康宁其实很早就在玻璃基板领域投入了大量资源。这一技术经过多年的沉淀,如今也已成为康宁能够稳稳搭上“先进封装”这一半导体行业时代列车的关键筹码。
玻璃基板之所以备受康宁这类全球顶级材料巨头青睐,归根结底还是因为其能够很好的解决大尺寸先进封装过程中存在的一系列问题。比如,当前随着封装尺寸的逐渐扩大,芯片在传统的圆形晶圆上的面积利用率也正持续降低,这也推动了面板级封装(PLP)的诞生,面板级封装采用了方形的面板代替传统的圆形晶圆,使得面积利用率大幅提升至75%。
不仅如此,如今AI高性能计算
芯片封装
尺寸和I/O密度正持续扩大,加之HBM堆叠数量也不断提升,传统有机核心载板(常见的包括由树脂、玻璃玻纤布和铜箔层压制成的ABF材料)在回流焊加热的过程中会产生严重的翘曲问题,如果继续采用传统有机核心载板,会直接导致整体良率大幅降低。
相比传统有机载板,玻璃材料在光学和电学物理性能上表现更加优秀,其不仅具备与传统硅材料相近的热膨胀系数(C
TE
)、低介电损耗,更拥有优良的平整度和大尺寸面板级加工潜力,是当前替代有机材料作为中介层或者基板的不二之选。
从目前主流的应用形态来看,先进封装当中的玻璃基板主要分为三大类:其一,是作为封装有机载板替代/补充方案的玻璃芯基板;其二,是承担芯片间高密度互联功能的玻璃中介层;其三,是用于晶圆级或者面板级制程的临时键合、搬运与支撑的玻璃载板。
正是得益于如此多的应用优势,玻璃基板市场备受看好。根据Counterpoint Research于今年6月23日公布的调查报告显示,半导体企业为了应对日益复杂的AI以及HPC工作负载,正持续推动先进封装技术研发,带动FOPLP(扇出型面板级封裝)/玻璃基板全球市场飞速增长,预估市场规模在2030年将突破81亿美元,将较2024年(约6.5亿美元)狂飙逾11倍(飙升1146%)。
Counterpoint指出,AI及HPC应用将成为推动市场增长的最大助力,2030年占FOPLP市场整体营收比重将达45.6%。Counterpoint研究副总裁田村喜男表示,“随着封装复杂度持续攀升,玻璃基板作为有望取代传统有机基板的选项,正备受产业界高度瞩目。和有机材料相比,玻璃基板在互联密度、尺寸稳定性、翘曲控制(Warpage Control)等方面具有显著优势,成为支撑次世代小芯片(Chiplet)架构与大型AI
处理器
开发的关键技术。”
玻璃基板领域,康宁主要是凭借其独特的熔融下拉工艺,能够让玻璃在空中直接成型且不接触任何除空气之外的物质,这样能确保其玻璃产品拥有极高的表面质量,比如平整度、大尺寸规格以及量产良率等,相较其他精密玻璃制造工艺可节省约20%能耗。借助这一已发明超60年的工艺制程,康宁如今能够量产涵盖8寸到12寸甚至更大尺寸的玻璃基板,满足客户对不同膨胀系数的多样化需求。
除了不断夯实自身技术实力之外,康宁也正采取外部合作的方式来共同开拓先进封装用玻璃基板市场。今年5月,康宁就与中国国内显示面板行业龙头京东方敲定了玻璃基封装载板领域的相关合作,双方还专门为此签署了合作备忘录。
这一系列动作,都充分说明,在传统玻璃市场需求趋缓的当下,康宁也正急于寻找下一个新的增长点,来对冲传统业务下滑的风险。
打造“玻璃桥+玻璃基板”矩阵,康宁意欲何为?
玻璃桥是一种由玻璃制成的光连接器,可以直接将光芯片与光纤连接起来,利用玻璃内部形成的波导去传输光
信号
。这项技术其实并非突发性的新技术,早在2025年9月康宁就与GlobalFoundries进行了联合发布,并在2026年3月的OFC展会上进行了技术展示。
这项技术的核心意义在于,它并非简单意义上的概念传播,而是直击CPO、NPO和高密度光互连当下存在的一大核心痛点——如何能以更低损耗、更高密度、更可维护性去实现硅光芯片与光纤之间的耦合。
众所周知,传统的光纤线径通常是8-10微米,硅光芯片上的波导尺寸也大约只有0.8微米,这二者之间存在明显的尺寸错配。玻璃桥的核心价值在于,将光子集成芯片(PIC)和
光纤连接器
之间插入一个
高精度
的玻璃结构,并通过内部光波导去完成光尺寸的转换。
在玻璃桥的内部,集成了纳米级的玻璃波导。这些波导就像是一组微型的光路通道,将来自于光纤端面的光信号传输至硅光芯片波导当中,整个对准过程全部发生在玻璃内部,极为依赖半导体级工艺,而非传统显微镜下的
机械
对准。
从结构上来看,光纤阵列单元(FAU)的传统结构是V型槽结构。工人们往往需要将光纤逐根放入V型槽,并通过UV胶水永久固定到光子集成芯片(PIC)边缘才能完成边缘耦合。不过,边缘耦合需要把光纤精准对准芯片边缘,效率虽然很高,但对准精度要求极高(往往要到亚微米),而且封装麻烦。
当然,还有另一种通过光栅去实现垂直耦合的方式,即让光纤从芯片表面垂直插入,光通过设计好的“
接口
”进入波导去完成耦合。相比边缘耦合而言,垂直耦合存在多重优势:首先,光纤可以直接从芯片上方插入,支持晶圆级测试,大幅降低成本;其次,几微米的对准误差仍可接受,而边缘耦合往往只容忍不到1μm;最后,可以在芯片任何位置开口,便于多通道并行耦合。不过,垂直耦合也有自身的短板,比如耦合效率不如端射耦合高、光谱带宽有限、偏振依赖性强等。
康宁提出的玻璃桥方案,实际上改变的就是耦合装配的方式。它在光纤连接器与光子集成芯片(PIC)之间加入玻璃桥体,玻璃体内部已经设计好光路,光信号通过内部波导完成传输和对准。传统方案的关键动作在外部机械对准,玻璃桥的关键动作则在于内部的晶圆级工艺对准。
康宁玻璃桥的核心卖点在于,其目标耦合插损会小于2db,这也是玻璃桥进入高端光互连领域的前提。尤其对于CPO这类高密度的互联方案来说,任何耦合损耗的下降,都会带来系统功耗、可靠性以及综合成本的大幅改善。
玻璃桥的另一大卖点是“可插拔”。传统的光纤阵列单元(FAU)通常是永久被粘接在光子集成芯片(PIC)旁边,一旦损坏几乎很难拆换。但玻璃桥采用的是标准的物理接口与可拆卸的连接器架构,能够支持24路以上的光学通道,设备维护上就有了非常大的优势。除此之外,由于晶圆级玻璃波导能够将通道间距进一步缩小,因此高密度也是其重要卖点之一。
除了卖点清晰之外,这一技术的目标市场指向也非常明确,即CPO。尽管从用途上来看,玻璃桥能够同时面向NPO、CPO和高密度光模块市场,但只有CPO对
光耦
合的密度、插损、
维修
以及批量一致性的要求最高,传统光纤阵列单元(FAU)方案在这种场景当中的装配难度会明显放大。
作为这项技术的主导者,康宁也丝毫不掩盖其最看好的玻璃桥技术的核心应用场景。在日前韩国首尔举办的“AI数据中心光通信与互连技术大会”上,康宁也公开展示了将玻璃基板和光互连结合的一种全新的CPO架构——在配备玻璃通孔(TGV)的玻璃基板上形成光波导,并将倒装芯片封装的光子器件连接起来,旨在满足未来基于玻璃基板的半导体先进封装市场的需求。
从设计发布至今,玻璃桥本身在技术上没有发生根本变化。因此,现在仍处于早期研发阶段,短期来看其实更像是一种产业叙事的变化,而非已进入成熟量产的新产品周期。不过,后续随着康宁在玻璃桥技术上的逐步深入,加之其多年来在玻璃基板领域的深厚积累,康宁有望打造以玻璃为核心材料的“基板+连接器”产品矩阵,一举跃升成为全球顶级“先进封装+光互连”技术龙头,成为与
英伟达
、
AMD
、
英特尔
以及更多顶级AI巨头客户深度绑定的先进封装和光互连赛道“顶流”。
小结
无论是玻璃基板领域的布局,还是对“玻璃桥”技术的探索,本质上都是康宁这一全球顶级材料巨头向更具市场价值的光互连和先进封装赛道进军的重要标志。在以康宁为代表的一众行业龙头的推动下,玻璃基板后续也必将驶入高速发展轨道,从而反向推动先进封装产业全面升级。
当然,康宁的野心不止于“先进封装”市场,其“玻璃桥”技术的“二度刷脸”,也进一步证明了这家公司正试图在当下大火的“光互联”赛道分一杯羹。虽然目前玻璃桥技术只是一个试验性的展示,但随着后续技术端的不断突破,以及应用端与英伟达等核心客户在AI数据中心领域的规模化探索,迟早有一天,康宁会借助“玻璃光互连”技术“一飞冲天”,成为各大主流AI芯片与模组厂商的“座上宾”。
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