“打造玻璃基板供应链”由中科院微电子所、IEEE EPS 、未来半导体主办的第二届国际玻璃通孔技术创新与应用论坛(ITGV 2025)将于2025年6月26-27日在深圳隆重举行，推动TGV玻璃基板技术面向下一代人工智能芯片。
玻璃基板，以TGV 2.5D/3D实现保密度布线互联，电、热、机械、环境可靠性、光学等高性能一应俱全，可满足下一代AI芯片对先进封装的苛刻要求。当前台积电、英特尔、AMD、英伟达、SKC、三星、华为等巨头正在封测玻璃基大算力芯片，预期在2028年前后推向市场。
半导体封装领域近期的一项变革正在加速发展：从有机基板到玻璃基板的过渡。随着人工智能、高性能计算和网络工作负载不断突破性能极限，传统的有机材料已难以跟上。
CoWoS（尤其是 CoWoS-L 版本）在中介层尺寸和芯片面积方面存在固有的限制，这直接影响了其未来 AI 和 HPC 工作负载的扩展能力。为了克服这些限制，下一代封装的两个主要方向正在兴起。第一种是晶圆系统 (SoW)，旨在将多个芯片直接集成到大型晶圆基板上，从而突破晶圆系统集成的界限。其有机中介层遇到了问题。
有机基质问题
有机基板通常由 BT 和 ABF 树脂制成，一直是半导体封装的支柱。它们经济高效且易于理解——但它们的局限性也越来越难以忽视：
· 翘曲和热稳定性——高温会导致变形，影响互连对准。
· 尺寸稳定性——机械膨胀会导致可靠性问题，尤其是在细间距设计中。
· 电气性能——较高的介电损耗（Df）会降低高频下的信号完整性。
· 扩展限制——有机基板难以支持下一代芯片所需的超精细互连。
即使是尖端的AI加速器，也会因这些限制而遭遇瓶颈。显然，我们需要更好的解决方案。玻璃就是其中之一。
玻璃芯板
第二种是基板上芯片 (CoPoS)，也称为扇出型面板级封装 (FOPLP)，它采用基于面板的封装形式。面板级玻璃基板具有解决以下痛点的关键优势：
· 超低翘曲——即使在高温（~250-400°C）下也能保持近乎完美的平整度。
· 卓越的信号完整性——更低的介电损耗可实现更好的高速性能。
· 更好的 CTE 匹配— 更接近硅的热膨胀系数（~3-7 ppm/°C），减少应力故障。
· 更高密度封装——支持亚 2 微米通孔和比有机材料更精细的互连。
2.5D/3D TGV COPOS
玻璃基 2.5D/3D 是面板级封装的理想组合，随着半导体技术向高性能、高密度、低功耗和多功能集成方向发展为新材料和新技术的研发提供了广阔的空间。玻璃基板有望用在高速光模块、Chiplet集成、MEMS封装方面，在高性能计算、5G通信、光子学和汽车电子等领域发挥更重要的作用。
随着人工智能平台和大型语言模型 (LLM) 变得越来越复杂，2025年开始试生产玻璃基板。这些基板由于具有三个主要优势：光滑的表面、耐热性和空间效率，可以支持人工智能平台的高性能计算。
玻璃基板光滑的表面可实现更精确的电路实现和更佳的芯片间连接，从而提高电源效率并减少电信号损耗。基板的热阻可减少受热变形，从而提高封装密度非常适合用于高带宽存储器 (HBM) 等精密半导体，并与图形处理单元 (GPU) 协同使用，为领先的 AI 功能提供支持。
玻璃基板能够在单个封装内集成更多芯片。例如，研究表明，在玻璃基板上安装60个芯片是可行的，这大大超越了目前硅基封装技术的能力。这种更高的集成密度对于需要大量计算能力的应用尤其有利，例如人工智能 (AI) 和高性能计算 (HPC)。
此外，我们可以将关键元件技术之一是将有源/无源元件嵌入玻璃芯。通过将多层陶瓷电容器 (MLCC) 直接嵌入封装基板，而非使用传统有机基板所需的表面贴装技术，布线效率远高于传统设计。布线的减少提高了空间效率，从而可以实现更紧凑的设计，并更好地利用有限的空间。此外，它还为额外的 XPU 和内存提供了额外的表面空间，从而支持更高效的性能。
最终，这些关键优势有助于提高玻璃基板在信号/电源完整性和设计可扩展性方面的封装性能。
关键的2025
追求推进摩尔定律极限，英特尔、三星、英伟达、台积电等大厂纷纷入局玻璃基板。从英特尔的率先入局，到三星、英伟达、台积电等企业闻风而入，用玻璃材料取代有机基板正成为业内共识。因此，2025年将成为玻璃基板TGV技术“跨越鸿沟”的关键年。
国内，华为海思、寒武纪、壁仞科技等AI设计公司开始测试玻璃基大算力芯片，沃格光电在国内首次试产玻璃基板，安捷利美维、京东方产线加速，为先进封装厂储备的2.5D TGV技术转生产带来契机。
SKC以美国工厂为全球首发9层玻璃基产品投入运营，上半年试量产启动。2026年提升高算力芯片封装良率至85%以上，同时启动10um以下更精密路线、12层以上ABF/PI更高层数的量产。
lntel通过玻璃基板突破ODI技术，量产GPU封装；英特尔和博通的共封装光学器件 (CPO) 出货量持续增长。
英伟达从COWOS-L转向COPOS（-L）， Panel级多层＜2μm RDL ，玻璃基中介层与封装载板合二为一，干掉有机PCB板。
台积电3nm芯片导入玻璃中介层，2026年推出Glass-Si 光子集成路线，进一步降低光TGV损耗<0.5dB/cm @1310nm；台积电将从目前的300毫米增加到510毫米，2027年量产；600毫米版本也计划于2028年推出。
三星采用F0PLP技术，使用510mm×515mm玻璃面板，通孔位置精度<土2um（激光位移补偿算法），HBM4全面采用TGV，实现大尺寸面板级TGV突破。
高密玻璃板级封装的CoPoS-L全球巨头开始布局。布线层数突破20层，金属布线的线宽和间距尺寸为目前4um缩小至未来3年的1µm。
特斯拉下一代无人驾驶芯片采用200x200mm以上超大玻璃基板连接芯片集群。SpaceX 将采用FOPLP技术整合更多不同晶片，并直接在面板上进行重布线层(RDL)，但与台积电所瞄准的线距2um 的方向不同，其产品线距多在15um 以上。开拓未来汽车、卫星、机器人等智算场景。
新的玻璃基芯片将推动亚马逊、微软等数据中心的优化扩容。
第一代玻璃基板有望在这个十年开始量产，第二代玻璃基板是现在能看到的大算力芯片封装的“最终”解决方案。
高位渗透
据Report 1inker预计，到2025年，全球玻璃基板市场全球玻璃基板材料供应商格局总体规模有望超过316亿元，随着在芯片封装领域的进一步加速应用。根据调研，玻璃基先进封装基板将从2025开始以300%-1000%的超级增速渗透，到2028年-2030年以TGV 面板级封装占比将达到 TSV 晶圆级市场的20%以上。
康宁公司典型的 2.5D 玻璃基 CPO 结构
扇出面板级封装合作论坛
2024年起，包括韩国、中国与欧美地区的主要封装与IC设计业者皆积极部署FOPLP产线。预计2026至2028年间将陆续进入量产阶段，带动整体设备与材料市场蓬勃发展。台积电目前正在台湾桃园建设一条试点生产线，预计最早将于2027年开始小规模试生产。
然而，由于面板翘曲、均匀性与良率等问题需克服，对此，FOPLP 2025 扇出面板级封装合作论坛邀请到先进企业一同探讨最新技术发展，全面提升半导体制造力。在FOPLP先进封装方面，市调机构预估2024-2033年的年均复合成长率（CAGR）达38.6%，包含IDM、封装厂、晶圆厂、IC载板厂、面板厂都将投入市场。
首届扇出面板级封装合作论坛（FOPLP 2025）将在深圳于2025年6月27日举办。该论坛旨在汇聚封装技术、设备、材料和应用领域的专业人士，共同探讨最新技术进展、市场趋势及产业合作机会。
论坛关注面板级封装在实现高性能、高密度和低成本解决方案中的潜力，倡导上下游协同创新，加速新技术的产业化落地，共同应对人工智能（AI）、高性能计算（HPC）和数据中心等新兴市场带来的快速增长需求。
