AI引领封装升级?机构: 关注电镀填孔核心工艺等
方正证券发布研报称,AI芯片迈向万亿晶体管时代,传统有机基板在高频传输、热稳定性及大尺寸扩展性上的瓶颈日益凸显。玻璃光波导凭借优异的透光性和低光损耗,有望在2027年前后落地,成为CPO技术从"光电分封"走向"光电一体"的关键材料支撑。
方正证券主要观点如下:
玻璃基板:AI算力与高端显示对现有材料物理极限的倒逼
AI芯片迈向万亿晶体管时代,传统有机基板在高频传输、热稳定性及大尺寸扩展性上的瓶颈日益凸显;同时Mini/Micro LED显示对基板平整度、散热和微电路集成度提出了远超PCB承载能力的要求。相较传统方案,玻璃基板具备核心材料优势:CTE与硅芯片高度匹配,大尺寸封装翘曲较有机基板降低50%以上;表面粗糙度可控制在4nm以下,支持L/S<2μm乃至0.5μm级RDL制造;玻璃化转变温度超过500℃,远超有机基板的150–200℃,适配高温工艺并为高功率芯片散热提供冗余;介电常数约3.7且介电损耗更低,可有效减少高频信号串扰;可适配面板化工艺,面积利用率优于硅片,成本与工艺复杂度显著低于TSV方案。这些本征优势使玻璃基板成为后摩尔时代封装材料升级的关键路径。
玻璃基板的应用:显示先行,半导体提供主要增量
玻璃基板主要可应用于显示领域和半导体领域。显示领域,玻璃基板的核心价值在于解决PCB基板易翘曲、散热不足、分区精度受限等痛点。其中Mini LED背光是最成熟的应用方向,玻璃基方案正从高端电竞显示器向大尺寸电视渗透,中长期还将向AR/VR近眼显示和车载显示拓展。半导体领域是中长期空间最大的赛道,提供主要增量,可细分为先进封装与CPO光波导等方向。先进封装方面,玻璃基板在先进封装领域的产品形态包括玻璃中介层(interposer)、玻璃芯载板(substrate)等,有机载板在大尺寸封装中面临的翘曲控制、布线密度和信号损耗等物理瓶颈已难以突破,玻璃基载板替代逻辑最为清晰,直接替换ABF有机芯层。英特尔于2026年1月发布全球首款搭载玻璃芯载板的商用Xeon 6处理器,验证了玻璃材料在封装载板层级导入量产的产业可行性,玻璃芯载板有望于2028年实现商用。CPO光波导是玻璃基板在光通信领域最具潜力的增量应用,Nvidia Spectrum-X已量产CPO交换机,玻璃光波导凭借优异的透光性和低光损耗,有望在2027年前后落地,成为CPO技术从"光电分封"走向"光电一体"的关键材料支撑。
玻璃基板工艺:关注TGV与电镀填孔两大核心环节
玻璃基板制造涵盖"玻璃原片→激光诱导→PVD种子层沉积→电镀填孔→表面RDL布线→后段检测"环节。半导体封装用的玻璃原片对纯度、热稳定性要求更高。TGV成孔精度、孔内无缺陷填充、铜层附着力、多层RDL对准精度是决定玻璃基板从中试走向量产的核心瓶颈。其中,种子层沉积、电镀填孔和RDL布线是最关键的工艺。磁控溅射(PVD)技术路线沉积的种子层薄膜纯度高、厚度控制精准、附着力强,且通过提高溅射功率及工艺气体配比,可显著提升高深径比(>10)通孔中心区域的共形覆盖率。铜填充质量直接决定导通可靠性,TGV电镀的核心难点在于实现无空洞、无缝隙的铜填充。精细重布线层支撑高密度互连,RDL的线宽/线距精度和多层堆叠能力直接决定了玻璃基板的互连密度上限,是区别于传统有机基板的核心竞争力来源。
建议关注:
2)基板加工:沃格光电、京东方A、宸展光电(TPK)、彩虹股份等;
4)光刻、磁控溅射、电镀设备建议关注:三孚新科、洪田股份、东威科技、芯碁微装、汇成真空等。
风险提示:技术进展不及预期、产业催化不及预期、市场竞争风险等。
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