【市场热点】 半导体设备行业跟踪:玻璃基板:引领先进封装材料的下一代变革
玻璃基板优势显著,有望成为下一代封装材料。相比传统的硅及有机物材料,玻璃具有低热膨胀系数、高机械强度、优异电气隔离性能与低高频信号损耗等优势。根据成都迈科公众号,玻璃基板的材料热膨胀系数与硅芯片高度匹配,可减少70%的高温翘曲问题;同时其表面粗糙度很低,互连密度能达传统基板的10 倍左右。玻璃基板以及其相关的TGV(玻璃通孔)工艺已经成为了先进封装的重要发展方向。
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台积电积极推进CoPoS 封装技术,中试线预估6 月完成搭建。目前台积电的主要封装工艺为CoWoS,即采用硅中介层作为互联材料,而CoPoS(Chip-on-Panel-on-Substrate)是台积电推出的新一代先进封装技术,核心是采用矩形玻璃基板替代硅作为中介层,一方面玻璃基板电学性能好、翘曲低、可以实现更大的封装面积,带来更加高效稳定的连接;另一方面玻璃材料成本低,且通过使用大型矩形面板替代传统的圆形硅晶圆片,可以大幅提升晶圆材料利用率与生产效率,降低成本。根据成都迈科官方公众号援引Commercial Times 报道,台积电CoPoS 中试生产线已于2 月启动设备交付,整条产线预计6 月全面建成,预期量产将在2028 年至2029 年间逐步展开。
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CPO 领域玻璃基板的应用潜力同样较大。玻璃基板可实现板级光互连与3D 集成,两项技术通过协同设计可以实现CPO 系统级集成。
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根据2025 年IEEE 第75 届电子元件与技术会议上康宁研究团队成果汇报,一方面,采用热离子交换(IOX)工艺,Corning NY 与Fraunhofer IZM 的研究团队首次制备了面板级扇出型玻璃波导电路,可以替代光纤实现计算单元与CPO 模块的高效互连;另一方面,借助TGV 工艺(玻璃通孔),玻璃基板可将光芯片与电芯片进行3D 封装,已实现光-电协同封装的高密度集成,未来通过进一步优化(如波导损耗降至