行业路线图显示,玻璃基板已进入最终认证阶段,但商业化应用仍被推迟。
玻璃基板被定位为有机芯片封装的替代品,英特尔于2023年9月宣布该项目并获得超过10亿美元的支持,目前该技术的最终认证工作正在进行中。尽管取得这一进展,该技术尚未出现在任何商业产品中。在7月27日的财报电话会议上,SK集团旗下的材料制造商兼化工子公司SKC表示,其位于佐治亚州科文顿的Absolics工厂生产的嵌入式玻璃基板样品正在台湾进行封装级可靠性评估,预计结果将在年底前出炉。该领域的每一个时间表都出现了可预测的推迟。Absolics最初的目标是于2024年上半年实现量产,而此前关于AMD将在2025年至2026年间采用玻璃基板用于CPU的说法也未兑现。
玻璃基板的技术优势主要依赖于英特尔此前发布的数据,包括互连密度是有机的10倍,图案畸变减少50%。玻璃芯的热膨胀系数可调至约每摄氏度3至10 ppm,与硅的2.6 ppm相比,可将翘曲程度减少约一半。此外,新兴的510mm x 515mm矩形面板利用其面积的比例超过75%用于大尺寸芯片,而圆形300mm晶圆仅为50%左右。在ECTC 2025上,已演示直径为六微米、纵横比超过15:1的玻璃通孔;佐治亚理工学院展示了在220 GHz下运行且损耗仅为0.3 dB的堆叠玻璃技术。然而,玻璃在钻孔和切割过程中容易出现芯片断裂和边缘裂纹。《麻省理工科技评论》今年3月报道称,早期Absolics的生产试运行在初始测试期间每隔几天就会损坏数百块面板。虽然边缘涂层工作已将测得的边缘应力从95 MPa降低至49 MPa,并且开发了低于180°C固化的低温介电材料以减轻制造过程中的热应力,但在10微米以下金属化通孔以及在半米级面板上保持纳米级平整度仍是未解决的制造挑战。
英特尔在2025年初展示了一个在玻璃基板上启动Windows的工作系统。英特尔模块工程副总裁Rahul Manepalli告诉《麻省理工科技评论》,玻璃基板的好处是“不可否认”的,公司希望“成为首批实现这一目标的企业之一”。英特尔的商业策略也随之演变。英特尔不再直接部署,而是转向授权其专利并展示演示车辆,其自身的商业推广现在预计要到2030年左右。在1月的日本NEPCON展会上,英特尔代工服务(Intel Foundry)推出了首款厚芯玻璃基板,其中两个EMIB桥接芯片直接嵌入玻璃中:这是一个78mm x 77mm的封装,包含两层800微米级的玻璃层,每侧有10层重布线层,顶部约有1,716平方毫米的硅——大约相当于两个完整光罩的面积——测试中未报告微裂纹。英特尔还在新墨西哥州里奥兰乔的设施开发基于玻璃的共封装光学原型。包装合作伙伴安靠(Amkor)在4月首尔的一场行业活动中将商业化时间定在三年内,尽管TrendForce目前将英特尔更广泛的大规模商业化时间定在2030年左右。另外,《DIGITIMES》在7月下旬报道,英特尔正与中国盖板玻璃制造商蓝思科技就包装合作进行早期讨论,但尚未达成正式协议。
三星电机于7月2日与住友化学旗下东洋Fine-Chem正式成立了价值4821亿韩元(3.1亿美元)的合资企业。该企业命名为GLASEM,三星电机持股66%,东洋Fine-Chem持股34%,生产基地设在平泽。它目标是在2027年下半年投产运营工厂,为三星的基板生产线生产钻孔和金属化的玻璃芯。三星在2月将其玻璃项目从先进研发转移到业务执行部门,并自2024年底以来一直在世宗工厂的试点线上进行样品测试。韩国行业报告显示,样品已发送给AMD和博通,同时将三星整体玻璃成熟度评为100分中的40分——这表明营销时间表与工艺准备之间存在显著差距。与此同时,LG Innotek在其龟尾工厂运营着第三项韩国计划,已于2024年交付原型,目标是在2027年至2028年间实现量产。
台积电位于嘉义的CoPoS产线围绕310mm x 310mm矩形面板建设,于2月接收设备,6月左右完成试点线建设,目标在2027年实现试点生产,大规模生产定于2028年下半年。设备供应商SCHMID将该平台内的玻璃集成描述为“正在审查中,尚未承诺”,TrendForce预测台积电的玻璃芯商业化生产将在2030年之后。这表明业界最大的封装运营商将优先考虑面板级解决方案,如果采用玻璃,也将是后来的事。据报道,台积电在几年前恢复了玻璃基板研究,此前曾降低其优先级,这 reportedly 是在英伟达的压力下进行的,因为英伟达的加速器封装迅速超出了当前封装能力。在日本,大日本印刷(Dai Nippon Printing)于2025年12月在埼玉县久喜工厂开始分阶段运营510mm x 515mm面板上的TGV玻璃芯试点线,预计从2026年初开始发货样品,目标在2028财年全面量产。Toppan位于石川工厂的玻璃芯和中介层试点线原定于7月启用。日本电气玻璃(Nippon Electric Glass)已将其陶瓷增强的GC Core面板扩大至515mm x 510mm,厚度为1mm。 Rapidus正在评估600mm x 600mm玻璃上的面板级封装,作为其2nm计划的一部分,可行性评估针对2020年代末。中国的入场由显示制造商京东方(BOE)领衔,目前正从其试点线进行样品测试。
推动玻璃基板发展的原因是封装尺寸和中介层成本的不断攀升。TrendForce估计英伟达Rubin Ultra封装约为7,470平方毫米——相当于九个光罩的硅和内存——而Blackwell约为2,739平方毫米。CoWoS中介层晶圆每个成本约1万美元,与经过处理的7nm晶圆相当。在这些规模下,有机基板会翘曲并失去尺寸稳定性,而圆形中介层晶圆浪费的面积比例越来越大——这正是玻璃面板旨在解决的低效问题。SEMI于5月发布的全球首份专门针对玻璃芯的市场报告,与Global Net同期发布,预测初期生产将于2028年左右针对特定高性能应用展开,并预测从2028年到2040年的复合年增长率为67.2%。Yole预计到2030年先进IC基板市场将达到310亿美元,玻璃芯被确定为关键增长驱动力。
目前,尚不存在任何生产设计,所有与该技术支持相关的客户——包括AMD、博通、AWS和英伟达——均仅引用自更广泛的行业报道。没有任何官方确认。评估近期进展需要Absolics在年底前公布扎实的封装级可靠性结果,或者任何韩国制造商宣布其首个正式命名的客户。此外,行业观察家仍在等待台积电澄清玻璃芯是否将整合到CoPoS架构中,或者将在整个2030年代仍处于审查阶段。