2026年上半年的半导体封装领域,玻璃基板是绕不开的关键词。1月,英特尔在CES上展出了全球首款搭载玻璃芯载板的Xeon 6处理器;3月,京东方投资9.93亿元的试验线通线,大尺寸样品送样;6月,日本团队发布创纪录的TGV打孔技术,英特尔与蓝思科技签署合作备忘录。半年之内,玻璃基板从“下一代技术”变成了“正在发生的现实”。

一块玻璃,正在成为AI芯片封装的新“地基”。

但行业真正在追问的,不是“玻璃能不能用来做封装”——这件事多年前就已经被证明了。大家真正关心的是另一个问题:TGV技术明明已经能把孔打出来了,玻璃基板为什么还没有大规模量产?

要回答这个问题,得先搞清楚三个递进的问题:孔是怎么打的?打孔会不会裂?以及——打完孔之后,还有哪些比“打孔”本身更棘手的难题?

一、孔是怎么打的?TGV的三种主流路线

玻璃基板的核心,在于制作垂直贯穿玻璃介质的微小通孔,也就是TGV。没有这些孔,玻璃就只是一块平整但“不通电”的绝缘板,上下层的芯片和线路无法连通。

 

目前主流的TGV打孔技术并非单一方案,而是根据孔径大小、深度要求和量产规模,选择不同的工艺路径

路线一:激光诱导深层蚀刻(激光+湿法)

这是当下产业界关注度最高的方案。先用激光在玻璃内部形成一条变性的“通道”,再通过化学蚀刻液选择性地腐蚀掉被激光改变过的区域,最终形成通孔。这条路线的优势在于速度快、孔壁光滑、适合做高深宽比的通孔,是目前最接近量产要求的技术方向。

路线二:喷砂/粉末蚀刻

利用高压磨料冲击玻璃表面,物理性地“打”出孔洞。优点是成本低、设备简单,但孔径控制和孔壁粗糙度都不够理想,多用于对精度要求不那么严苛的中低端场景。

路线三:掩膜法刻蚀(干法/湿法)

类似半导体的光刻工艺,先通过掩膜定义孔位,再用等离子体或化学药液进行刻蚀。精度极高,但设备和运营成本也高,通常用于特种小批量需求。

打孔的真正难点,从来不是“能不能打通”,而是三个工艺指标的平衡:孔的锥度(直接影响后续金属填充的难度)、孔壁粗糙度(关系信号完整性和金属附着力)、深宽比(决定一块基板上能塞下多少垂直互连)。这三个指标彼此牵制,想同时优化,远比“把玻璃打穿”要难得多。

二、孔都打好了,为什么还会“裂”?

很多人对TGV的认知误区在于:以为最大的风险是打孔那一瞬间激光把玻璃烧裂了。但实际生产中,“开裂”这件事远比想象中复杂,它分为两个阶段。

第一阶段:打孔过程中的即时开裂

激光的热冲击或蚀刻液的局部应力,确实可能在孔壁周围埋下微裂纹。这些微裂纹在光学显微镜下可能看不出来,但一旦进入后续的电镀、热处理工序,就会迅速扩展,直接导致报废。这属于基础良率门槛,靠的是优化激光脉冲参数和蚀刻均匀性来守住。

第二阶段:打完孔之后的“延迟开裂”

这是更隐蔽也更致命的问题。孔本身没裂,但基板却在后续工序中从边缘或孔群密集区裂开了。 为什么?

原因在于:玻璃基板不是一个单一材料体。打孔只是第一步,后面还要在玻璃芯上层层压合树脂材料(Build-up film)、电镀铜布线。这三种材料——玻璃、树脂、铜——的热膨胀系数(CTE)差别很大。在后续的加热固化、冷热循环中,它们会彼此“拉扯”,产生的应力会向机械强度最薄弱的基板边缘高密度孔区集中释放,最终导致界面分离或裂纹萌生。

更“要命”的一刀来自切割(Dicing)。一整块大尺寸玻璃面板最终要切成一颗颗独立的芯片基板。切割时的机械振动或热冲击会在边缘制造出微小的缺口,原本被整板约束的内部应力在“自由边”突然释放,基板就从边缘崩裂了。SHINKO曾明确指出一种失效模式叫 SeWaRe,正是源于玻璃芯与树脂层在切割和温变下的界面开裂 

总结成一句话:孔没裂,但板边因为“材料打架”和最后一刀切,裂了。 这才是TGV从样品走向量产时,必须先迈过去的机械可靠性门槛。

三、打完孔之后,这6个问题比“打孔”更值得关心

当打孔工艺逐渐成熟、开裂问题慢慢可控之后,真正决定玻璃基板生死的,其实已经从“工艺问题”变成了“系统工程问题”。以下6个问题,每一个都比“能不能打孔”更难回答。

问题一:玻璃真的会替代有机基板吗?

短期不会,长期看场景。 有机封装基板(如ABF)今天依然占据绝大多数市场份额,因为它便宜、供应链成熟、良率经过多年打磨。玻璃基板的真正机会在AI超大尺寸封装——当GPU旁边要塞多颗HBM、还要集成Chiplet时,基板尺寸越来越大,有机材料开始出现翘曲、对不准等问题。这时候玻璃才显现出优势:更平整、热稳定性更好、适合做高密度通孔。它不是要“替代”有机基板,而是在AI封装快扛不住的高端领域,多准备一种更稳的“地基”

问题二:“搭桥”和“自己扛”,哪条路更现实?

这涉及芯片封装架构的选择。英特尔的EMIB(Embedded Multi-die Interconnect Bridge)方案,可以理解成“在哪条路最堵,就在哪里单独修一座高规格的小桥”——只有少数需要超高密度互连的芯片之间用硅桥连接,其余部分继续用常规材料。另一种思路更“硬核”:让玻璃基板自己承担所有高密度布线。这条路的好处是少了一个中间结构,但坏处是把高密度互连的难题全部甩给了RDL(重布线层)和铜填充工艺。搭桥路线更容易先落地,自己扛是终极目标但难度极大

问题三:玻璃明明更稳,为什么层数一多还是会翘、会裂?

这其实是最容易想错的一件事。

玻璃更稳,说的是“玻璃这层材料自己不太爱变形”。但最后的封装根本不是一块裸玻璃——玻璃上面还要压树脂、铺铜、做RDL,再装芯片、焊料,最后还要经历一次又一次加热和冷却。

麻烦就在这里:这些材料的脾气不一样。温度升高时,树脂想多涨一点,铜也会涨,玻璃却没那么想动;温度降下来,大家收缩的幅度又不一样。可它们已经被牢牢粘在一起,谁也不能自由伸缩,只能互相拉。层数少的时候,这种拉扯还能控制。RDL越堆越多,铜层越多,压合和固化次数越多,每一层留下的一点点应力都会往后累积。最后你看到的可能还是一块很平的玻璃,但里面已经有很多“暗劲”。

这也是为什么做过大尺寸面板的公司会被市场关注。面板厂过去就长期和大玻璃、薄膜、均匀性、应力打交道。京东方公开能力里专门出现“低应力金属布线”和“高层数压合”,这恰好说明,真正难的已经不是把铜线路画出来,而是画完以后板还得老老实实待着

问题四:板子做得越大,成本就一定越低吗?

理论上大面板可以摊薄单颗成本,但现实中存在一个“尺寸陷阱”。玻璃面板越大,整板内部的应力分布越复杂,工艺均匀性越难控制。更关键的是:大板在切割成单颗基板时,边缘数量激增,切割良率面临严峻考验。一旦边缘应力失控或切割崩边,整批产品的良率可能断崖式下跌。大板化是一个“规模与良率”的动态博弈,不是简单的面积越大越划算 

问题五:样品都做出来了,为什么厂商还不敢喊量产?

参考蓝思科技2025年年报披露的信息,“TGV玻璃基板”仍处于开发与中试线建设阶段,目标是完成芯片封装级验证 。从实验室样品到中试线、再到晶圆级大规模量产,中间隔着三道坎:精密加工的一致性控制、缺陷检测标准的建立、现有设备线的改造成本。能做出一批样品,不代表能应付百万颗芯片的稳定出货节拍。“能打样”和“能量产”之间,隔着一整个行业的努力。

问题六:可靠性测试都过了,为什么还差最后一口气?

单批次样品能通过热循环测试,只能说明在特定条件下方案可行。但量产意味着要在材料批次波动、环境温湿度变化、设备老化等干扰因素下,持续千批次、万批次地复现同样高的良率。玻璃表面的微小缺陷、孔壁金属附着力的波动、边缘微裂纹的随机分布——所有这些“小概率事件”,在百万颗级的出货量下都会变成“必然事件”。从“特定条件下可行”到“所有条件下稳定”,是玻璃基板产业化真正的终极鸿沟

最后

TGV打孔,只是玻璃基板这条路上的第一道关卡。它很重要,但它远不是全部。

打完孔之后,还有材料匹配、应力控制、尺寸放大、架构选择、量产良率、可靠性复现等一系列“工程和产业问题”等着被逐一攻克。玻璃基板不是在“替代谁”,而是在AI封装已经快扛不住的地方,多准备一种更稳的“地基”。 而让这块地基真正站住脚,靠的不是一台能“打孔”的设备,而是把上面这6个问题一个一个回答清楚的能力。

来源:焦点矩阵等,仅供参考,侵删

欢迎加入艾邦玻璃基板与TGV技术交流群,可以与行业精英共同探讨玻璃基板及TGV技术的前沿动态,共享资源,交流经验,还可以加强产业链的合作,促成各企业的需求对接。加入方式可查看公众号底部菜单栏

我们诚邀您加入“玻璃基板与TGV技术交流群”,与行业精英共同探讨玻璃基板及TGV技术的前沿动态,共享资源,交流经验。在这里,您可以第一时间获取技术革新信息,深入解析行业趋势,与行业领袖面对面交流,共同推动技术革新,探索无限商机。

作者 808, ab