技術_玻璃芯基板
定義
以玻璃取代傳統有機材料（FR4/ABF）作為封裝基板芯材或中介層，具備更低翹曲、更低訊號損耗、更大尺寸優勢。依應用分為三個層次：Glass Carrier、Glass Core、Glass Interposer。
三層分類架構
flowchart TD Glass[玻璃基板技術] Glass --> Carrier[Glass Carrier 臨時鍵合載板 暫時固定晶圓用 技術最成熟] Glass --> Core[Glass Core Substrate 封裝基板芯材 取代有機 ABF 芯 TGV 深寬比 ~10:1 晶呈 LADY 製程已達到] Glass --> Interposer[Glass Interposer 取代矽中介層 深寬比需求更高 目前仍在開發]
與有機載板比較
| 特性 | 玻璃芯基板 | 有機載板（ABF） |
|---|---|---|
| 翹曲 | 低（CTE 接近矽） | 高（有機材料 CTE 差異大） |
| 訊號損耗 | 低（低 Df） | 較高 |
| 最大尺寸 | 大（面板級） | 受限於基板廠設備 |
| 厚度 | 薄 | 較厚 |
| 成本 | 高（初期） | 成熟低成本 |
| 易碎性 | 高（玻璃脆） | 低 |
TGV 製程（Through Glass Via）
flowchart TD A[玻璃基板] --> B[TGV 成孔 乾式蝕刻 LADY 製程 或 濕式 HF 蝕刻] B --> C[側壁清洗 勝一清洗劑] C --> D[絕緣層塗布 PSPI/光阻 永光/長興] D --> E[圖形化顯影 三福化顯影材料] E --> F[種子層濺鍍] F --> G[電鍍填銅] G --> H[完成 Glass Core 基板]
乾式 vs 濕式蝕刻
| 方式 | 特點 | 台灣廠商 |
|---|---|---|
| 乾式蝕刻（LADY 製程） | 精準、高深寬比、適合 Glass Core | 4768_晶呈科技（櫃）（深寬比 10:1） |
| 濕式蝕刻（HF） | 成本低、速度快、但等向性蝕刻 | — |
晶呈科技 LADY 製程
- LADY（Laser-Assisted Dry Etch）：結合雷射與乾式蝕刻，深寬比達 10:1
- Glass Core 已達：滿足封裝基板芯材需求
- Glass Interposer 仍開發中：需要更高深寬比（超過 10:1）
技術瓶頸 / 風險
- 玻璃脆性：製程中破裂風險，良率挑戰
- TGV 成本：乾蝕刻設備與氣體成本高
- 大面積均勻性：面板級製程的鑽孔均勻性
- 導入時程：主要 IC 載板廠（Ibiden、Samsung E-M）商業化進度緩慢
- 採用時程偏長：Corning 2026-05 call memo 指出半導體玻璃基板仍屬早期階段，大規模採用可能落在 2030 年以後；短中期投資主軸不宜過度提前反映玻璃基板營收。
玻璃載板六大關鍵製程設備
| # | 製程 | 國際主要設備商 | 臺廠自主化階段 | 技術瓶頸重點 |
|---|---|---|---|---|
| 1 | TGV 雷射改質 | DISCO（日）、Orbotech（以）、MKS（美）、Corning、Samsung | 系統整合與光路優化；雷射源仍仰賴進口 | 皮秒/飛秒超短脈衝雷射、波長選擇（355/532/1030nm）、能量穩定±1% |
| 2 | 蝕刻通孔（濕蝕刻） | MEC Company（日）、RENA、Manz（德） | IC 載板濕製程設備廠持續投入，可從化學配方+整機切入 | HF/HNO₃ 酸性 or KOH 鹼性，PTFE/石英耐腐蝕槽體；孔徑±3μm、AR 15:1~20:1 |
| 3 | AOI 光學檢測 | Camtek、Orbotech（以）、SCREEN（日）、Mycronic（美）、Onto Innovation | 已成熟，2.5D 檢測延伸；惟透明材料 < 3μm 缺陷 + 內層線路檢測仍待突破 | 多波段照明、AI 缺陷分類；玻璃透明性致對比不足 |
| 4 | 種子層 PVD 鍍膜 | Evatec（瑞士）、Applied Materials（美）、ULVAC（日） | ITO/光電面板 PVD 經驗延伸，可導入磁控濺鍍 | 高真空 < 10⁻⁶ Torr、Ti/Cr 靶材、膜厚控制 < 5%；鍍膜均勻性目標 ≥ 98% |
| 5 | 電鍍銅填孔 | MacDermid Alpha（美）、UYEMURA（日）、MKS Atotech（德） | PCB / IC 載板電鍍經驗延伸；填孔模組化開發 | AR > 10:1 微孔填銅；多段電流密度、脈衝反轉、添加劑配方；雙面均勻沉積為升級重點 |
| 6 | 研磨（技術_CMP） | Applied Materials（美）、DISCO（日）、Okamoto | 半導體 CMP 經驗延伸；浮動真空載台、低應力 slurry | 厚度 < 100μm 玻璃易破片；TTV < 5μm（目標 3μm）；Cu/玻璃硬度差異致選擇性研磨難 |
自主化現況評估（TPCA 2026-05）
臺灣已具備自主化基礎：AOI 光學檢測、濕蝕刻模組整合、自動化系統、電鍍設備系統、研磨設備系統、精密機構設計、材料反應調控。 仍須仰賴國外：超短脈衝雷射模組、磁控 PVD 靶材模組、高階即時演算法軟體。 通孔孔徑已達 5μm，目標朝 ±3μm 精度與更高速加工提升；Via 真圓度 ≥ 90%、鍍膜均勻性 ≥ 95%（目標 ≥ 98%）。
臺廠六大製程設備商對應（2026-05 memo 補充）
| # | 製程 | 臺廠主要設備商 | 切入策略 / 進度亮點 |
|---|---|---|---|
| 1 | TGV 雷射改質 | 8027_鈦昇（櫃）、8064_東捷（櫃） | 鈦昇已切入 Intel 玻璃載板供應鏈驗證；東捷以面板修補雷射經驗轉攻大尺寸玻璃載板鑽孔 |
| 2 | 蝕刻通孔 | 6658_聯策（市）、2493_揚博（市）、6405_悅城（市） | 聯策主攻 PCB 藥劑+視覺自動化；揚博主攻精密化學蝕刻藥劑；悅城以面板玻璃化學減薄老牌切入 |
| 3 | AOI 光學檢測 | 3455_由田（櫃）、3535_晶彩科（市） | 由田為國內 AOI 龍頭，玻璃透光特性專用 2D/3D 檢測；晶彩科以面板檢測經驗轉攻 TGV 孔徑/垂直度量測 |
| 4 | 種子層 PVD 鍍膜 | 3580_友威科（櫃） | 真空濺鍍領導；玻璃孔壁銅種子層 |
| 5 | 電鍍銅填孔 | 3485_敘豐（櫃） | 濕製程電鍍自動化本土標竿，2026-05-06 興轉櫃 |
| 6 | CMP 研磨 | 5443_均豪精密（櫃） | 半導體設備聯盟核心，亞微米級平整度 |
AOI 段為 TPCA 報告明確點名「台廠具相對優勢」的環節；其他段台廠仍處追趕地位，需突破驗證平台、雷射光源進口依賴、電鍍液配方等核心門檻。 無股號廠商（暉盛/暉盛創、亞智 Manz、上儀、海納光電、誠霸、翔緯光電、豪逸達、波色、富臨、駿光、多米諾）詳見 設備供應鏈（六大關鍵製程）。
商業化時程
| 時間 | 里程碑 |
|---|---|
| 2027 | 玻璃載板小量導入高階 AI/HPC 封裝 |
| 2028 | Chip-Last FOPLP + 玻璃載板進入實質量產期 |
| 2030 | 玻璃載板於 IC 載板市場市占率 10–15% |
| 2030+ | Corning 管理層認為半導體玻璃基板可能進入大規模採用期 |
應用場景
- AI 加速器封裝：高功耗 GPU/NPU 的大尺寸封裝基板
- HPC 應用：低損耗高頻訊號傳輸
- 記憶體封裝：取代部分 ABF 載板
台灣相關廠商
材料端
| 環節 | 廠商 | 角色 |
|---|---|---|
| 玻璃原材料 / 特殊玻璃 | GLW.US(corning) | 具熔融玻璃製程與核心材料技術，為長期玻璃基板機會卡位 |
| TGV 乾蝕刻氣體 | 4768_晶呈科技（櫃） | LADY 製程，深寬比 10:1 |
| 光阻/正型 PSPI | 1711_永光（市） | TGV 後絕緣材料 |
| 光阻/正型 PSPI | 1717_長興（市） | PSPI/光阻 |
| 負型 PSPI 顯影 | 4755_三福化（市） | 顯影材料 |
| 清洗劑 | 1773_勝一（市） | TGV 製程清洗 |
設備端
| 環節 | 廠商 | 角色 |
|---|---|---|
| TGV 雷射改質 | 8027_鈦昇（櫃） | Intel 玻璃載板驗證，每秒數千孔 |
| TGV 雷射改質 | 8064_東捷（櫃） | 大尺寸玻璃載板鑽孔 + 自動化搬運 |
| 蝕刻通孔 | 6658_聯策（市） | PCB 藥劑 + 視覺自動化 |
| 蝕刻通孔 | 2493_揚博（市） | 精密化學蝕刻藥劑與設備 |
| 蝕刻通孔 | 6405_悅城（市） | 玻璃化學減薄老牌大廠 |
| AOI 光學檢測 | 3455_由田（櫃） | 國內 AOI 龍頭 |
| AOI 光學檢測 | 3535_晶彩科（市） | 面板檢測轉攻 TGV 量測 |
| PVD 種子層 | 3580_友威科（櫃） | 真空濺鍍領導 |
| 電鍍銅 | 3485_敘豐（櫃） | 濕製程電鍍自動化標竿 |
| 技術_CMP 研磨 | 5443_均豪精密（櫃） | 半導體設備聯盟核心 |
相關技術
- 技術_TSV（矽版通孔技術，Glass 版為 TGV）
- 技術_RDL（玻璃芯基板上的 RDL 製程）
- 技術_PSPI（TGV 後絕緣材料）
- PVD（TGV / RDL 種子層）
- 技術_CMP（玻璃載板平坦化）
供應鏈
→ 供應鏈_玻璃芯基板 → 供應鏈_半導體製程設備
圖解
圖說：TGV 三大應用規格表：轉移玻璃/玻璃芯基板/玻璃中介層，CTE 係數、孔徑、深寬比比較，主要玻璃供應商（AGC、SCHOTT、Corning）。
圖說：TGV + Glass Core Substrate 製程流程圖（23 道製程）：雷射改質→成孔→鍍銅→RDL 佈線。
圖說：玻璃芯基板（Glass Core）vs 有機載板規格比較表：CTE（3–9 ppm/°C vs 12–20 ppm/°C）、平整度、L/S 精細度差異，以及台灣相關供應鏈（蝕刻材料：晶呈科技；ABF：晶化科技；IC載板：南電、新興）。
來源
- 報告_福邦_半導體特化耗材展望202603，報告日：2026-03（材料供應鏈）
- 報告_呂紹旭_玻璃載板FOPLP_20260508，報告日：2026-05-08（六大製程設備、自主化評估）
- memo_玻璃載板FOPLP台廠設備_20260510，2026-05-10（臺廠六大製程設備商對應）
- 活動_Corning_GLW_線上會議_20260512，2026-05-12（Corning 管理層對玻璃基板採用時程觀察）