玻璃基板进入商业化元年:英特尔量产、TCL华星下半年送样
来源:互联网随着AI大模型参数向万亿级演进,传统有机基板在散热、翘曲、互连密度方面已逼近物理极限,玻璃基板凭借低热膨胀系数、高平整度和优异的高频电学性能,被视为下一代先进封装的关键材料。2026年,也被产业界称为玻璃基板商业化元年。
AI芯片封装遭遇翘曲瓶颈
AI芯片的特点是面积大、功耗高。以英伟达B200为例,芯片尺寸超过800平方毫米,功耗直奔上千瓦。当芯片高负荷运转时,热量从芯片传导到基板,硅芯片与有机基板的热膨胀系数差异会导致基板翘曲变形。硅芯片的热膨胀系数约为2.6 ppm每摄氏度,而传统有机基板高达14至17 ppm每摄氏度,两者相差近六倍。

当AI芯片面积超过800平方毫米时,翘曲导致的良率损失让有机基板技术路线几乎走到尽头。封装基板一旦轻微变形,芯片引脚就会出现接触不良,不仅拉低封装良率,还会造成数据传输卡顿和信号损耗。与此同时,有机基板在100GHz以上高频场景下的介电损耗,也让信号传输面临瓶颈。
玻璃基板的物理优势
玻璃基板的出现精准对冲了上述问题。玻璃的热膨胀系数可低至3.8 ppm每摄氏度,与硅芯片的匹配度误差在5%以内。有数据显示,玻璃基板在高温下的翘曲量较有机基板减少70%以上。玻璃表面可以进行精密光刻,实现10倍于有机基板的互连密度,线宽线距达到微米级。玻璃的表面粗糙度仅2纳米,为超细布线提供了理想平台。
在功耗和散热层面,玻璃的介电损耗极低,高频信号传输过程中的损耗可比传统有机基板降低三成以上。实验室测算显示,采用玻璃基板可使AI芯片散热效率提升40%,数据传输损耗降低60%,寿命延长3倍。英特尔的数据显示,玻璃基板有望支撑单个封装实现1万亿晶体管集成。
英特尔率先量产落地
2026年1月,英特尔正式宣布玻璃基板技术进入大规模量产阶段,其首款搭载Glass-Core玻璃芯基板的Xeon 6 Clearwater Forest服务器处理器成为业界首个商业化落地的玻璃基板产品。英特尔在亚利桑那州累计投入超10亿美元建设专属研发与量产线,目标2030年将互连密度提升十倍。
三星电机自2025年起向苹果供应玻璃基板样品,用于其自研AI服务器芯片测试,已实现TGV深宽比10比1、铜填充空洞率低于0.5%的工艺突破。台积电则与康宁合作,推进面板级扇出型封装与玻璃基板的融合。上游材料端,美国康宁、德国肖特、日本AGC三家合计占据全球高端封装级玻璃原片约68%的市场份额。
中国面板企业加速跟进
在中国大陆推进玻璃基封装最积极的是面板双雄京东方与TCL华星。7月30日,TCL科技高级副总裁、TCL华星CEO赵军在ChinaJoy期间阐述了TCL华星在玻璃基封装领域的布局。他表示,公司已组建专业团队,与目标客户开展联合攻关,玻璃基封装样品预计于今年下半年亮相,同时正论证筹建中试线开发平台。
京东方今年上半年已完成TGV开孔、深孔填铜、低应力金属布线、高层数压合等全流程工艺拉通,20层玻璃基载板样品已送样客户并通过六项信赖性测试。5月20日,京东方与美国玻璃巨头康宁签署三年合作备忘录,围绕玻璃基封装载板、光互连等方向联合攻关。
赵军指出,玻璃基封装产业走向规模化需要跨越三道难关:关键工艺突破、上游设备与材料成熟度提升、商业化验证全面通过。即便是进度最快的英特尔,其玻璃基板也仅实现了单一产品的小批量商用,距离全面替代有机基板仍有相当距离。真正的悬念在于,谁能率先将实验室里的完美样品变成产线上稳定、低成本、可大规模交付的产品。