2026年玻璃基板行业研究报告:产业步入工程攻坚阶段,静待未来商业化落地

  • 来源:浙商证券
  • 发布时间:2026/04/20
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玻璃基板行业研究报告:产业步入工程攻坚阶段,静待未来商业化落地.pdf

玻璃基板行业研究报告:产业步入工程攻坚阶段,静待未来商业化落地。1、玻璃基板是全球产业趋势,预计2026-2030年期间量产,有望在AI、HPC等高端市场率先落地后摩尔时代,先进封装重要性提升。应对当前AI芯片对超高算力、低延迟的需求,以TSV、2.5D/3D、异构集成等为代表的先进封装技术正成为实现系统级性能跃升的关键,预计2030年全球先进封装市场近800亿美元,2024-30年CAGR达9.5%。玻璃有望成为先进封装下一代关键材料。先进封装持续追求更高集成度、高速互联、更低功耗等,我们认为玻璃未来将取代现有的硅/有机中介层、有机基板。玻璃本身而言,具备低热膨胀系数、高平整度、低翘曲、高密...

先进封装&玻璃前景

封测处于半导体产业链下游

半导体封装起到保护芯片、电气连接、机械连接和标准规格化等作用。半导体器件生产流程包含芯片设计、前道晶圆制造、后道 封装测试,其中半导体封装是指将通过测试的晶圆加工得到独立芯片的过程,即将制作好的半导体器件放入具有支持、保护的塑 料、陶瓷或金属外壳中,并与外界驱动电路及其他电子元器件相连的过程。 先进封装工艺提升系统性能。从封装工艺演变来看,其已从上世纪70年代前的通孔插装迈入21世纪的先进封装时代(涵盖TSV、 2.5D/3D堆叠、晶圆级封装、扇出型封装等),同样其在性能上,已由早先简单的“保护壳”成为提升芯片性能的关键之一,考 虑到摩尔定律放缓、先进制程研发难度较大,“成熟工艺+先进封装”仍能有效提升产品性能,封测在全产业链地位上愈发提升。

后摩尔时代,先进封装延续摩尔定律,重要性提升

后摩尔时代,更先进制程所带来的边际效益下降、成本大幅提升。在28nm至5nm的工艺节点,模拟I/O、内存、逻辑电路三者缩 放速度出现显著差异,同时在5nm以下,晶体管密度提升幅度明显放缓。单位面积成本方面,14nm以下的单位有效面积成本大 幅提升。 台积电CoWoS先进封装客户为英伟达、AMD、博通等,集成TSV、2.5D/3D、异构集成等领先技术。CoWoS通过在硅晶圆片 上安装裸芯片(die)并与中介层(interposer)结合,再将其封装于有机封装基板(通常为ABF基板)上,从而形成高密度的 2.5D/3D 系统级封装。CoWoS 的核心在于使用中介层作为互联层,可以将处理器、加速器与堆叠式高带宽存储(HBM)等多种 芯片集成在一个平台上,提高带宽和功耗效率。其他类似的先进封装方案还有英特尔EMIB/FOVEROS、三星I-Cube(2.5D封装) 和X-Cube(3D封装)等。

AI和HPC推动,预计2030年先进封装市场规模近800亿美元

受益AI和HPC推动,预计2030年先进封装市场近800亿美元。根据Yole,2024年先进封装市场规模460亿美元,同比大增19%, 展望2030年预计将超过794亿美元,2024-30年CAGR达9.5%。细分市场上,2024年移动与消费电子仍是最大市场,占比约70%, 预计通信与基础设施将是增长最快的细分市场,2024-30年CAGR达14.9%,主要受益于AI加速器、GPU、云与数据中心需求、 以及Chiplet架构的普及。封装企业方面,英特尔、索尼、三星等下游客户偏重通信与基建,安靠科技、日月光、长电科技等在汽 车电子享有盛誉,台积电涉足消费电子、通信等,包括为苹果公司提供InFO、为英伟达GPU提供CoWoS方案。 目前台积电CoWoS是AI芯片(如英伟达GPU等)主流选择,CoWoS技术成熟度高、良率稳定,已经多代演进(如CoWoS-S、 CoWoS-R、CoWoS-L等),不同版本针对不同性能和成本需求优化。例如,CoWoS-R/L 采用更大硅晶圆面积、改进的线路密 度和封装材料,以支持更大的GPU模组和更多HBM堆叠。

现有封装材料体系遇瓶颈,玻璃有望接棒,成为下一代中介层、 封装基板材料

玻璃有望接棒传统中介层材料,提供芯片间更高密度互连。以台积电CoWoS为例,当前英伟达Blackwell、Hopper产品主要采用 CoWoS-S(硅中介层)、CoWoS-L(局部硅互连+RDL),AI芯片&HBM堆叠在中介层上,中介层作为芯片“桥梁”影响重大。 传统硅中介层虽性能佳但成本高,有机中介层成本低但高频损耗大、热膨胀、翘曲较大。玻璃相比而言,具备优异射频性能、低 膨胀系数、高机械强度及原材料成本低的优势,能够提供更低功耗、高速的信号传输。 有机基板正逼近其物理极限,玻璃基板延续封装密度和集成规模的提升,为数据中心、AI提供改变游戏规则的解决方案。当前随 着AI芯片封装规模的逐代升级,集成芯片的数量也不断增加,已不断逼近有机基板的极限,基板制造良率大大降低,翘曲量增加、 可靠性下降,成本较高。对比而言,使用玻璃作为芯层,材料上,其表面平整度、翘曲量、湿热抗性远高于芯层有机材料,从而 提升制造精度,布线密度超过当前ABF基板极限。封装尺寸上,随着AI芯片功能复杂度提升,封装面积变大,大尺寸的玻璃基板 能更好满足系统性集成的需求。

板级封装&全球产业趋势

封装行业演变:由圆变方,板级封装已在PMIC电源、RFIC射 频等中低端市场实现量产

板级封装在降本提效、适配大尺寸芯片等具备优势。扇出型面板级封装FOPLP对应晶圆级封装FOWLP,是将die重构在更大的方 形载板上进行Fan-Out的技术,核心优势在降本,以300mm晶圆级封装与515mm×510mm面板级封装对比,面板级封装的芯片 占用面积比高达93%,而晶圆级封装仅64%,同时,FOPLP可以利用板级的大空间提高封装效率,更适配大尺寸芯片。 FOPLP低端制程(采用金属基板等)已量产出货,玻璃通孔TGV仍待攻克,冲击AI、HPC高端市场。作为中国台湾面板龙头,群 创光电利用多年的大尺寸面板制造经验,积极转型半导体封测,其FOPLP技术蓝图分三阶段,首先Chip First(先晶片)制程, 已在25年二季度正式量产出货,采用金属基板进行封装,月度出货达百万颗级别,用于PMIC电源、RFIC射频等较低I/O产品;其 次为布局中高阶产品的重布线层(RDL First)制程,预计1-2年内导入量产,用于消费级芯片;最后技术难度最高的玻璃通孔 TGV制程,将与合作伙伴共同研发,估计尚需2-3年才能投入量产,用于AI和HPC。

封装行业演变:玻璃通孔TGV是板级封装未来在AI芯片等高端 市场突破的关键

三大类厂商(封测厂、晶圆代工厂、面板厂)积极布局FOPLP。扇出型封装份额上,板级封装仍是小众,占比10%以内,近些年 来多家大厂投入研发,积极攻克大板翘曲、芯片组装精确度、设备材料等产业化瓶颈,除群创等面板大厂跨界外,老牌封测大厂 (日月光、力成科技等)均积极布局,日月光23年底宣布扩张并投资产线,产线预计25年底完成试产,26年起送样客户进行认证。 根据TrendForce,AMD 已与日月光接洽讨论以FOPLP封装PC处理器,高通则与日月光洽谈将电源管理IC采用FOPLP。此外,根 据Digitimes报道,马斯克同样正筹划在美国建造FOPLP新厂,最快26年三季度底正式量产。 基板材料向玻璃升级,是FOPLP产业升级关键,预计未来1-3年内有望陆续在CPU、AI/GPU等领域实现量产。群创光电目前已 量产的Chip-First版本,线宽约为10μm,以低端应用为主,后续若想突破进军高端市场,工艺、材料的升级尤为关键,玻璃通孔 TGV技术因支持更高密度的布线尤为关键。力成科技表示预计2027年起FOPLP可逐步对高阶CPU/AI应用贡献营收。

编辑:火腿肠
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