1、玻璃基板行业深度:驱动因素、发展空间、国产替代及相关公司深度梳理后摩尔时代,先进封装成为突破AI芯片性能瓶颈的关键路径,而玻璃基板凭借优异的物理化学性能(低CTE、高平整度、低介电损耗),成为解决先进封装翘曲和高频信号传输问题的理想方案,是后摩尔时代的重要技术方向。行业正处于从研发验证向小规模量产过渡的关键阶段,英特尔、三星等国际巨头引领进度,国内企业在材料、设备制造和基板制造环节已形成全链条布局,加速进口替代。围绕玻璃基板行业,下面我们从其发展驱动因素及性能优势等方面展开讨论,对其发展现状、市场空间、新应用场景、国产替代、发展趋势等方面进行分析,对产业链及国内相关公司进行梳理,希望帮助大家更
2、多了解玻璃基板行业发展情况。一、发展驱动因素1.先进封装产能紧缺,推动封装方案迭代升级后摩尔时代先进封装需求景气。根据摩尔定律,芯片上的晶体管数量每18至24个月翻一倍。目前台积电已突破至2nm工艺,未来单纯依靠制程提升性能的空间越来越小。先进封装通过将不同功能的芯片立体集成,可以在不缩小制程的前提下,实现性能、功耗、密度的三重跃升。(divcenter)TSMC芯片制程选代历程(/divcenter)根据Yole,2024年先进封装市场规模460亿美元,同比+19%,2030年规模预计将超过794亿美元,2024-2030年CAGR达9.5%。其中,直接服务于AI与数据中心需求的script
3、style2.5mathrmD/3mathrmD先进封装增长最快,预计在2024至2030年间以约19%的年复合增长率,到2030年规模将接近350亿美元。CoWoS封装是目前AI芯片的主流方案,其先将逻辑芯片与HBM安装在硅中介层上,晶圆被切割成大型矩形中介层,圆形边缘的废料区域被丢弃,透过中介层内部微小金属线来整合左右不同芯片的电子讯号,同时经由硅穿孔(TSV)来连接下方基板,将讯号导向下方,最终透过金属球与外部电路衔接,最终形成2.5D、3D的型态,可减少芯片的空间,同时减少功耗和成本。根据材料不同,CoWoS技术又分成CoWoS-R、CoWoS-L和CoWoS-S。AI算力需求高增,先
4、进封装产能不足,龙头积极推动封装方案迭代。当前全球先进封装产能短缺,台积电2024年月产能约3.5万片,2024全年约3032万片,月产能有望在2026年底达到11.5万至143/29万片晶圆,并于2027年进一步提高至约17万片。虽然台积电积极扩产,但仍不能满足AIGPU、云厂ASIC与HBM的需求扩张。根据EpochAi数据,2025年英伟达、谷歌、AMD、亚马逊四家分别包揽90%/92%的CoWoS/HBM产能,台积电正在积极布局CoWoS-L、CoPoS及CoWoP等下一代封装方案。2.先进封装带动IC载板需求增长2024年,先进IC载板市场温和回升至142亿美元,同比增长1%。根据Y
5、oleGroup预测,受AI/HPC等应用带动,以及消费、汽车与国防等新兴领域的持续渗透,到2030年先进IC载板整体市场有望达到310亿美元。二、概述1.玻璃基板玻璃基板为无机载板的一种,过去主要用于显示面板。封装载板按照基材种类不同可分为无机载板和有机载板,目前有机封装载板的产值约占整个封装载板总产值的80%以上,其中又以刚性载板为主。刚性载板主要包括BT载板与ABF载板,为半导体封装的关键材料,其介于芯片与PCB之间,主要解决信息传输、芯片散热、芯片保护与芯片支撑等功能。玻璃基板CTE更接近硅,可避免翘曲问题。由于传统有机基板CTE高于硅芯片,容易产生翘曲问题,且面积越大越明显。对比来看
6、,硅的CTE为mathrm2.7ppm/mathrmC,有机材料FR-4CTE为mathrm16ppm/circC,Low-CTE玻璃的CTE为3.8mathrmppm/circC,玻璃CTE更接近硅,有助于减少热循环过程中的应力和变形,避免翘曲问题。同时,玻璃基板具有优异的电气绝缘性能,能有效减少信号损耗和串扰,适合高频应用环境。玻璃基板还具备高机械强度和高平整度,能够实现高密度互连和精确的层间对准。不同温度下芯片翘曲玻璃基板(GlassSubstrate)是指采用高性能玻璃材料作为半导体、显示面板、封装载体等电子元器件的基底材料。玻璃基板最早应用于显示行业,随后随着先进封装技术的发展,玻璃