今天要聊的话题,是一块玻璃,一块让不少芯片行业从业者格外关注的玻璃。

这块玻璃对应的赛道,年复合增速达到14.5%。这不是我说的,而是出自专注全球科技、通信、半导体领域的第三方权威机构Omdia。机构预测,2026年相关市场规模约186亿美元,2030年将攀升至320亿美元以上。

这可能也并非夸张的说法,而可能就是玻璃基板正在逐步取代AI芯片使用多年的有机树脂基板,也就是大家常说的“塑料底板”。未来不少顶尖AI算力芯片,都或将依靠这种玻璃作为基底。

一块玻璃,凭啥能成为先进封装里的核心看点之一存在?这事,或许还要从“越长越大”的芯片说起。

“‘茁壮成长’的芯片”。

过去几十年,芯片行业一直沿着“摩尔定律”前进:晶体管越做越小,芯片性能越来越强。但现在这条路遇到了瓶颈——晶体管尺寸已经逼近原子级物理极限,继续缩小的技术难度和成本都在指数级上升。于是行业转向新方向:不再追求单个芯片更小,而是让系统“更大”——把多个功能小芯片(芯粒)像搭积木一样,通过先进封装拼在一起,这就是 Chiplet(芯粒)和先进封装 的核心思路。

但这样一来,问题也如影随形。芯片封装是越做越大了,传统用来承载和连接芯片的有机基板开始力不从心了。这种由树脂、玻纤布、铜箔压合而成的材料,热膨胀系数远高于硅,在高温加工和工作发热中极易翘曲变形,直接拉低良率。封装尺寸越大、芯片功耗越高,翘曲问题就越严重。

这可能就有点像,用薄木板拼一张大桌面,拼得越大,中间越容易鼓起来。玻璃基板正是在这样的背景下,被行业看成是“破局关键”的存在。

“玻璃基板为啥行?”

之所以可行,大概还要从它的原理说起。玻璃基板的原理其实不难理解。传统封装是在有机材料做的“底板”上装芯片,玻璃基板就是把这块“底板”换成特制低膨胀玻璃。它的核心工艺叫 TGV(玻璃通孔),也就是先用超快激光在玻璃内部做微改质,再用化学腐蚀打出微米级垂直小孔;然后在孔里填满铜,让芯片和芯片之间通过这些“玻璃里的铜柱子”实现高速垂直互联。

但跟传统的有机基板相比,这个方案有本质区别。比如,有机基板在高温下热膨胀严重,芯片越拼越大就越容易脱焊失效;而玻璃的热膨胀系数(3–5 ppm/℃)跟硅芯片(2.6 ppm/℃)非常接近,两者在温度变化时“同步伸缩”,从根本上缓解了翘曲和脱焊隐患。

同时,玻璃表面极其平整(粗糙度<1nm),适合制作极细布线,可大幅提升互连密度。

此外,玻璃是绝缘体,介电常数约3.8(仅为硅的1/3左右),高频信号损耗比硅基材料低2–3个数量级,对追求高速传输的AI芯片优势显著。

实测数据显示,在500mm×500mm级板级封装中,玻璃基板翘曲量较有机基板减少50%以上。

“谁在押注?”

判断一项新技术是不是真有前途,除了看技术本身,更要看产业里有哪些人在“下注”。玻璃基板领域,英特尔、三星、台积电、苹果等头部玩家都已密集布局。

英特尔是玻璃基板研发最为激进的厂商之一。早在2023年,英特尔就将玻璃基板纳入了先进封装路线图;今年5月,据报道,英特尔计划将新墨西哥州里奥兰乔工厂打造为全球首个玻璃基板量产基地。日本NEPCON展上,英特尔已展出EMIB封装与玻璃芯基板的整合样品,封装尺寸达78×77毫米。据报道,其在2026年光纤通信大会上还展示了首批基于玻璃芯基板的芯片原型机,集成主动光封装技术。

三星同样不甘落后,由三星电机成立专职团队主导玻璃基板研发,在世宗工厂建有试产线并已向苹果送样验证;其目标为2027年实现大尺寸玻璃基板规模化量产,2026年以样品和小批量为主。

英伟达也在积极布局玻璃材料大赛道。2026年5月6日,英伟达宣布向全球玻璃与光纤巨头康宁投资最高32亿美元,支持其扩建工厂、提升光互联与特种玻璃产能,间接强化玻璃基封装载板上游供给 。国内方面,5月20日某国内企业与康宁签署三年合作备忘录,聚焦玻璃基封装载板等四大领域协同研发 ;5月25日另有另外一家国内企业在互动平台明确表态,公司该业务正处于前期调研与技术预研阶段 。

由此看来,这条产业链上“卡位”的既有传统的芯片设计和制造厂商,也有材料科学和面板制造领域的老牌企业,上下游合力正在加速形成。

“那些值得关注的事。”

一项技术越是被热捧,越需要冷静观察。玻璃基板虽然优势突出,但距离大规模量产还有几道坎要过。

最核心的挑战在于TGV工艺的工程化难度。玻璃材料本身质地较脆、抗拉强度偏低,在回流焊和冷热冲击测试等温度剧烈变化的场景中,玻璃与填充铜材料因热膨胀系数存在差异,界面可能出现分层或微裂纹。

此外,在大电流密度场景下,电迁移效应会加速互连结构的退化,影响封装的长期可靠性。通俗地讲,技术路线已经基本走通,但从实验室到产线的“最后一公里”,还需要工程层面的持续攻坚。

研究机构普遍预测,2026年将是玻璃基板小批量商业化出货的关键节点,2027年规模化量产起步,2028–2030年渗透率快速提升。

由此看来,这可能像是一场马拉松,而不是百米冲刺。

“写在最后。”

回过头来看,玻璃基板的崛起并非偶然。14.5%的年复合增长率背后,映射的是半导体封装材料从“有机时代”向“无机时代”过渡的宏观趋势。

当传统有机基板逼近物理极限,玻璃凭借更优异的热力学性能、电气性能和尺寸稳定性,成为产业界破局的新方向。Yole Group预测,2024–2030年半导体玻璃材料收入将以9.8%的复合年增长率增长,玻璃正从小众材料转向主流工艺平台。

同时也要看到,玻璃基板的大规模商业化仍有待时间的检验,技术路线的最终格局也未完全确定。从产业规律来看,一项新材料从研发突破到真正大规模应用,中间往往需要数年时间的持续投入和技术打磨。

对于关注这一趋势的小伙伴而言,重点在于理解这个产业趋势本身的逻辑和节奏,或许比其他更有价值。

参考资料:
央广财经.玻璃基板概念股批量涨停!预期炒作之下产业现实几何?.2026年5月25日.