AI芯片越做越大,承载芯片的“载板”也随之面临新难题:面积一大,材料在受热、冷却过程中就容易翘曲变形。这也是玻璃基板、TGV(玻璃通孔)等名词近来频繁出现的原因。
高阶AI封装通常会把GPU等运算芯片与多颗HBM整合在同一封装内,有些设计也会纳入其他小芯片,承载这些元件的中介层与封装载板因此面临更大的面积需求。以台积电公布的CoWoS路线图为例,目前量产封装已达5.5倍光罩尺寸,2028年将朝14倍发展。
封装持续放大,也连带提高载板的面积与平整度要求。如何控制材料在反复加热、冷却过程中的形变,避免翘曲、维持平整,成为新的技术课题,也让玻璃基板成为市场讨论焦点。
本文将先说明玻璃基板位于芯片封装的哪一层,再拆解TGV玻璃通孔的5个制程步骤。
玻璃基板是什么?在芯片封装的哪一层?
一颗AI芯片封装由上到下,大致可分为以下几层:
-
芯片(chip):位于封装最上层。
-
微凸块(micro bump):用来连接芯片与中介层、载板,传递电源与信号的微小导电接点。
-
中介层(interposer):用来高密度连接GPU、HBM及其他小芯片,并非所有封装都需要。
-
封装载板(substrate):负责承接芯片或中介层等上方结构,并将信号与电源向下连接至PCB。
-
印刷电路板(PCB):承载芯片封装与其他电子元件,并通过线路传递电源与信号。
玻璃基板要改变的,就是其中的封装载板。目前高阶封装载板多使用有机材料作为核心,但这类材料受热会膨胀、冷却后收缩。面积越大,尺寸变化与翘曲越难控制,也会影响线路位置与芯片接合。
所谓玻璃基板(glass substrate),是指将载板中央的核心材料改成玻璃。

图/《数位时代》373期
玻璃基板优点是什么?3大优势一次看
玻璃刚性较高,热膨胀特性也能通过材料配方调整,因此成为大型封装正在发展的选项。归纳来看,玻璃基板有3项优势:
-
形状更稳定:玻璃刚性较高,热膨胀特性也能调整,大尺寸下较有利于控制翘曲。
-
高速信号损耗低:玻璃材料可设计出较低的介电损耗,减少高速信号传输过程中的能量损失。
-
具有大面积加工潜力:显示器产业已有大尺寸玻璃面板的量产经验。
TGV玻璃通孔是什么?TGV最大技术挑战是?
玻璃本身不导电。为了连接玻璃载板上下两侧的线路,让信号与电源穿过玻璃,须在玻璃中制作微小通孔,并在孔内形成金属导电路径,这类结构称为TGV(through-glass via,玻璃通孔)。
TGV玻璃通孔怎么做?5个步骤一次看
TGV成孔方式不只一种,以激光改质搭配化学蚀刻制程为例,可分为5个步骤:
-
激光改质:用激光照射预定开孔的位置,改变局部玻璃结构。
-
蚀刻成孔:利用化学药液优先移除被激光改质的区域,形成贯穿玻璃的微小通孔。
-
孔壁金属化:在孔壁形成一层薄金属,作为后续电镀的基础。
-
铜电镀:利用电镀增加孔内的铜层,部分制程会将整个通孔填满。
-
上下导通:TGV成为穿过玻璃的垂直导电路径,连接载板上下两侧的线路。

图/《数位时代》373期
目前最值得观察的是台积电与英特尔。2026年7月台积电法说会上被询及玻璃基板、玻璃核心时,魏哲家表示正开发替代方案并与载板供应商合作,预估约1年成熟;另有供应链消息指出,台积电正与Ibiden、群创验证玻璃核心载板导入下一代CoWoS。英特尔在2023年公开玻璃基板技术,2026年7月再宣布与蓝思科技合作,加速开发玻璃基板封装方案。





