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玻璃芯基板

更新 2026-06-23

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。

野村 2026-05-21 報告將玻璃芯基板定位為先進封裝的新興技術:Intel 已公開展示玻璃核心基板,但定位為本世代後段的基礎研究,並非即將高量產;Absolics(SKC 子公司)已取得美國 CHIPS Act 初步支持,規劃在喬治亞建立玻璃基板廠;AGC、Corning、Schott 則投入低 CTE 玻璃與封裝級材料格式。

三層分類架構

flowchart TD
    Glass[玻璃基板技術]
    Glass --> Carrier["Glass Carrier<br>臨時鍵合載板<br>暫時固定晶圓用<br>技術最成熟"]
    Glass --> Core["Glass Core Substrate<br>封裝基板芯材<br>取代有機 ABF 芯<br>TGV 深寬比 ~10:1<br>晶呈 LADY 製程已達到"]
    Glass --> Interposer["Glass Interposer<br>取代矽中介層<br>深寬比需求更高<br>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 較厚
成本 高(初期) 成熟低成本
易碎性 高(玻璃脆)

野村歸納玻璃相對 ABF 的核心優勢為:平整度高、較少翹曲、散熱較佳、低損耗有利高速訊號,以及支援大尺寸整合;這些優勢對 AI / HPC 封裝的高功耗、大面積、高 I/O 數需求特別重要。

PI 提升與成本佔比邏輯(郭明錤 2026-06-11)

針對台積電 CoWoS 玻璃核心基板(memo_郭明錤_台積電玻璃芯基板oS解讀_20260611):

  • PI(電源完整性)提升機制:玻璃核心變薄 → TGV 垂直導通通道變短 → 通道電阻 R 與迴路電感 L 雙降 → PI 提升 → 釋放更多 Power Headroom → 可整合更多電晶體 / 拉高時脈 → 更強 AI 算力。客戶願為「AI 算力增長」付溢價(≠ 為生產效率付溢價),是 Nvidia 積極導入主因。
  • 成本佔比邏輯:玻璃單片成本雖比現有 ABF 高數倍,但基板僅佔 AI 晶片 BOM 的低個位數(1–5%),而封裝良率損失金額常達基板成本的 5–10 倍;玻璃核心提高良率、降低封裝良率損失,故高單價不阻礙採用。此與本頁前述「BOM 需降至 USD 400/片」的絕對成本門檻為兩種互補視角(絕對降本 vs 相對 BOM 佔比)。
  • 三層 oS 結構與 ABF 規格:玻璃核心夾於兩層 ABF 增層之間(CoPoS 的「oS」);ABF 增層主用味之素 GL107 混 ABF-GCP、測試 24–28 層(2027–2028 AI 晶片主流 ABF 規格)。架構與切割轉移細節見 技術_CoPoS

TGV 製程(Through Glass Via)

flowchart TD
    A[玻璃基板] --> B["TGV 成孔<br>乾式蝕刻 LADY 製程<br>或 濕式 HF 蝕刻"]
    B --> C["側壁清洗<br>勝一清洗劑"]
    C --> D["絕緣層塗布<br>PSPI/光阻<br>永光/長興"]
    D --> E["圖形化顯影<br>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)

Innolux TGV 驗證現況(MS 2026-06-22)

3481_群創(市) 目前正向 major foundry(推測為台積電)供應含 TGV 的玻璃芯基板,用於驗證模擬玻璃芯 ABF 基板的效益,是面板廠跨入玻璃芯基板供應鏈目前最具體的進度揭露。

技術面向 內容
驗證優點 更佳共平面度(coplanarity)、更低 CTE、更高有效彈性模數(effective modulus)、更佳電源完整性(power integrity)
主要瓶頸 TGV 製程良率(yield)是量產的關鍵 gating factor,對群創目前仍有挑戰
導入路線 預計先從 CoWoS 起步,後延伸至 CoPoS
量產時程 meaningful revenue 不早於 2028
競爭格局 多家供應鏈廠商同步瞄準此機會,量產競爭可能加劇

來源:260622_2409_3034_ms_2h-june-panel-px(Morgan Stanley,2026-06-22),信心:中高

260622_2409_3034_ms_2h-june-panel-px_008

圖說:群創股價 vs. 32" TV Open Cell 面板均價,顯示面板景氣周期對估值的主導性。玻璃芯基板題材貢獻時程(不早於 2028)在當前估值中尚未實質體現。(來源:MS Research,2026-06-22)

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
  • RDL 剝離 / 脫層(野村 2026-05-21):銅 RDL 與 ABF 介電層因 CTE 不匹配,在熱循環或機械處理後從表面剝落;是目前 Glass Core 量產的主要技術瓶頸之一
  • BOM 成本目標:玻璃芯基板 BOM 成本需降至 USD 400/基板以下方能具競爭力(目前仍高於有機載板)
  • 導入時程:主要 IC 載板廠(Ibiden、Samsung E-M)商業化進度緩慢;Broadcom Switch ASIC 是最早可能採用者(野村:最快 2027F)
  • 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。
  • 面板廠玻璃封裝貢獻遞延:Morgan Stanley 2026-06-07 TFT-LCD 報告認為玻璃用於先進封裝具長期成本與電性優勢,但供應鏈流程仍在優化,因此 2026-2027 年較難成為面板廠明顯營收貢獻。

兩大不確定性(野村 2026-05-21)

  1. 成本與技術未解:TGV 小量試產仍可收 USD 400-500/片,使整片玻璃芯基板 ASP 可能超過 USD 1,500,顯著高於大尺寸 ABF 約 USD 200;量產至少需降至 USD 400/片才具成本競爭力。技術上,RDL 介電層剝離 / 脫層仍是載板廠瓶頸,玻璃、ABF、銅之間 CTE 不匹配與表面附著力屬於基礎物理問題,不只是工程微調。
  2. EMIB-T 排擠產能優先順序:Intel 對 IbidenUnimicron / 欣興Shinko 等領先基板夥伴承諾強,促使基板廠優先為 技術_EMIB-T 共投擴產;在 ABF 與 EMIB-T 需求強勁下,玻璃芯基板產能投資可能被延後。

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 供應鏈_玻璃芯基板

NVIDIA / Broadcom 供應鏈確認(2026-07-06)

來源:隨手記_定錨_玻璃核心載板NVIDIA陣營TGV_20260706web_ABF載板_hackmd定錨產業筆記_20260706

陣營 前段 TGV 後段 ABF 增層
NVIDIA 3481_群創(市) 3037_欣興(市) + Ibiden
Broadcom 3481_群創(市)(推測) 詳見 技術_TGV

玻璃芯基板製程流程圖(2026-07-06 HackMD 驗證圖)

memo_ABF載板_hackmd_260706_圖二_玻璃核心載板流程

圖說:玻璃核心載板製程流程:玻璃基板 → TGV 成孔(雷射改質 + 蝕刻)→ 銅電鍍填孔 → ABF 增層(前段 panel 廠;後段 ABF 廠)。(來源:定錨産業筆記,2026-07-06,© HackMD,版權圖)

ECTC 2026 進展檢核(SemiAnalysis 2026-07-02)

SemiAnalysis 觀察:玻璃光環今年略為黯淡,ECTC 創新論文減少;本屆數據仍支持「製造開發階段」定位而非高量產導入。

  • SeWaRe 側向裂紋仍是未解問題:裂紋自切割後的玻璃邊緣在 RDL 應力下橫向擴展。Georgia Tech 做實驗表徵;Corning 以 FEA/peridynamics 建模發現剛性銅層把裂紋推向玻璃中面、柔性聚合物層可改變裂紋路徑,低 CTE 聚合物 + 適當玻璃選型可降風險
  • STATS ChipPAC 74×74mm 玻璃芯封裝可靠度:無邊緣塗佈(edge coating)時每項測試全數失敗;加邊緣塗佈後全數通過,且翹曲 −33.5%。Build-up pull-back + 邊緣塗佈漸成玻璃芯組裝必要條件
  • Intel 業界首發 510mm×515mm、24 層(10-2-10)玻璃芯 panel:TGV 全銅填孔 + 內嵌 2 個 EMIB 橋 + TGV 間共形成光波導;在既有有機載板產線加工,切單後熱衝擊測試無 SeWaRe
  • Amkor / STATS ChipPAC(OSAT 採用方):較薄玻璃芯 vs 有機參考基板量測到 30–40% 更低基板級翹曲,但組裝缺陷與 TGV 填孔問題顯示製程仍不成熟
EMIB-T HBM4 Challenges Microfluidic Cooling Photonic Interconnects_047

圖說:Intel 510mm×515mm 24 層玻璃芯 panel 實照(斜視角)與 TGV 剖面特寫(銅填孔陣列)。來源:Intel, ECTC 2026 © SemiAnalysis

EMIB-T HBM4 Challenges Microfluidic Cooling Photonic Interconnects_046

圖說:STATS ChipPAC 74×74mm organic vs glass 測試載具規格對照表——玻璃芯 8L(3-2-3)、core 0.6mm、TGV 90µm、總厚 0.92mm vs 有機 14L(6-2-6)、1.81mm。來源:STATS ChipPAC, ECTC 2026 © SemiAnalysis

與定錨(2026-07-06)樂觀敘事的對照

定錨產業筆記描繪 NVIDIA/Broadcom 兩陣營積極導入(見上節),SemiAnalysis 從 ECTC 技術數據給出較保守判讀(SeWaRe 未解、TGV 填孔缺陷、仍屬製造開發期)。兩者時間尺度不同:供應鏈設備下單(2026 確認)與 HVM 良率成熟(2028+)並不矛盾,但投資上需區分「設備商營收先行」與「載板廠玻璃營收遞延」。

商業化時程

時間 里程碑
2026(確認) NVIDIA 陣營:群創(前段 TGV)+ 欣興 + Ibiden(後段 ABF 增層)正式確認。Broadcom 陣營亦已在 2026 年確認。(來源:定錨産業筆記,2026-07-06)
2026(進行中) 群創向 major foundry 供應 Glass Core + TGV,驗證模擬 ABF substrate 效益;TGV 良率為量產 gating factor(MS,2026-06-22)
2027 玻璃載板小量導入高階 AI/HPC 封裝;Broadcom Switch ASIC 最早採用者(野村)
2026-2027 MS 認為玻璃先進封裝仍在流程優化期,對面板廠獲利貢獻有限
2028(最早) Innolux 玻璃芯基板 meaningful revenue 不早於 2028(MS,2026-06-22);路線 CoWoS 起步→延伸 CoPoS
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
  • Switch ASIC:Broadcom 被野村點名為 Glass Core Substrate 最早商業採用者(Switch ASIC 封裝),最快 2027F 量產;是全球玻璃芯基板進入量產的關鍵觸媒
  • 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_TGV(玻璃芯基板的垂直導通孔與核心製程)
  • 技術_EMIB-T(Intel 先進封裝路線,可能排擠基板廠玻璃芯基板產能優先順序)
  • 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)

2026-06-07 面板廠投資時程提醒

260607_TFT-LCD_ms_1h-june-panel-px 將玻璃封裝視為面板廠潛在新業務,但明確提醒 meaningful contribution 需要時間。其理由是供應鏈仍在優化製程流程,且面板廠不是唯一想切入先進封裝玻璃市場的參與者。對 3481_群創(市) 這類面板廠,玻璃 / FOPLP 題材應與傳統 TFT-LCD 景氣拆開看:本業 3Q26 起可能面臨 TV 面板價格下行,而玻璃封裝尚不足以在 2026-2027 年抵銷本業週期。

供應鏈

供應鏈_玻璃芯基板供應鏈_半導體製程設備

圖解

260521_nmr_semi-renaissance_085

圖說:野村估算玻璃芯基板 BOM 成本與 ABF 對比;試產 TGV 製程成本仍高,使整片玻璃芯基板成本顯著高於大尺寸 ABF,量產需大幅降本。

2026年台灣半導體特化與耗材展望_福邦投顧研究部202603_029

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)。

2026年台灣半導體特化與耗材展望_福邦投顧研究部202603_030

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。

2026年台灣半導體特化與耗材展望_福邦投顧研究部202603_031

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、欣興)。

來源

相關頁面