玻璃基板争夺战：AI 封装下一代材料路线图

随着 AI 加速器封装尺寸不断突破物理极限，玻璃芯基板（Glass Core Substrate，GCS）正从概念走向产业化前夜。英特尔两年前率先将其定义为下一代先进封装核心，并投入逾 10 亿美元推动量产。但截至目前，真正商业化的玻璃基板产品仍未出现，全球竞争已从「谁先提出概念」演变为「谁能率先交付」。从公开信息看，2026—2030 年是玻璃基板商业化的关键窗口期，这一技术直接关系到超大尺寸 Chiplet、HBM4/5 以及共封装光学（CPO）能否继续扩展封装规模。

行业为何押注玻璃基板

玻璃基板的目标并非替代硅，而是替代当前先进封装中广泛使用的有机基板。过去十年，GPU、CPU 与 HBM 不断采用 Chiplet 架构，封装面积迅速扩大。以英伟达为例，Blackwell 封装面积约 2739 平方毫米，而下一代 Rubin Ultra 预计达到 7470 平方毫米，几乎相当于九块光罩面积的硅与 HBM 组合。如此巨大的封装尺寸已逼近有机基板的物理极限。

英特尔公布的数据显示，玻璃基板可实现约 10 倍互连密度，图形畸变降低 50%，翘曲降低约 50%，热膨胀系数可调节至 3–10 ppm/°C，更接近硅本身的 2.6 ppm/°C。这意味着在经历数百次冷热循环后，玻璃能保持更稳定的尺寸精度，减少 Chiplet 与 HBM 之间的应力。

另一项重要变化来自矩形面板。传统 300 毫米圆形晶圆在制造超大封装时边缘浪费严重，而 510×515 毫米矩形玻璃面板利用率可超 75%，显著降低大尺寸封装材料成本。在 ECTC 2025 大会上，多项研究进一步验证了玻璃的高速互连潜力，包括直径 6 微米、纵横比超 15:1 的玻璃通孔（TGV），以及佐治亚理工学院的 220GHz 堆叠玻璃器件。

制造良率仍是最大挑战

对于玻璃基板而言，最大难题不是性能，而是制造。相比柔性的有机材料，玻璃天然更脆，在钻孔、切割和搬运过程中极易出现边缘崩裂和微裂纹。MIT Technology Review 今年 3 月披露，Absolics 早期试产阶段曾因玻璃破裂导致数百块面板在几天内报废，制造稳定性一度成为最大挑战。

过去一年产业链已取得部分突破：边缘涂层工艺将玻璃边缘应力从 95MPa 降至 49MPa；低温介电材料可在 180°C 以下完成固化，减少封装过程中的热应力。但核心难题仍未解决：如何在半米长的玻璃面板上完成小于 10 微米的过孔金属化，同时保持纳米级平整度。对于拥有 20 层以上 RDL 的大型 AI 封装而言，任何微小翘曲都会影响后续光刻和键合精度。因此目前全球厂商几乎都将重点放在封装级可靠性（PLR）验证，而非直接宣布量产。

英特尔：率先提出，等待商业落地

2023 年 9 月，英特尔率先公开玻璃芯基板路线图，将其定义为先进封装的下一代基础平台，并宣布投入超 10 亿美元建设研发与制造能力，目标在 2030 年前后推动主流量产。今年初，公司首次展示了一套基于玻璃芯基板封装的系统级工程样机，并成功启动 Windows 操作系统，证明其能支撑 CPU、内存、高速 I/O 等完整系统稳定工作。

在 1 月举行的 NEPCON Japan 展会上，Intel Foundry 进一步公开了首款厚芯玻璃基板实物，封装尺寸达 78×77 毫米，内部采用两层 800 微米玻璃核心，两枚 EMIB 桥接芯片嵌入其中，两侧各配置 10 层重布线层（RDL），顶部集成约 1716 平方毫米硅芯片。公司透露该样品在制造、热循环及可靠性测试中未发现微裂纹。然而，率先提出并不意味着率先量产。TrendForce 预计，英特尔真正的大规模商业部署仍将在 2030 年前后，首批产品大概率面向数据中心 CPU、AI 加速器以及共封装光学平台。

韩国阵营：2026—2027 年率先冲击量产

韩国以三星电机、SKC、LG Innotek 三家企业为核心，构建从玻璃材料、TGV 加工、金属化到高端基板制造的完整产业链。今年 2 月，三星电机将玻璃基板项目从高级研发部门转入业务执行部门；7 月，其与住友化学旗下东宇精细化学成立合资公司 GLASEM，总投资约 3.1 亿美元，将于 2027 年下半年在平泽启动量产。韩国媒体报道，玻璃样品已送往 AMD、博通等客户评估。

更值得关注的是 SK 集团旗下的 Absolics。这家成立于 2021 年的公司是全球首家专门面向玻璃芯基板产业化的企业，其位于美国佐治亚州的工厂一期设计产能达 12000 平方米/年，理论上可对应约 200 万至 300 万个 H100 级 AI 封装。今年 7 月，Absolics 样品已送往台湾接受封装级可靠性（PLR）认证，预计年底公布结果。若认证顺利，公司计划于 2026 年底启动量产，有望成为全球首家实现玻璃芯基板商业供应的企业。LG Innotek 也在推进第三条玻璃基板路线，计划 2027—2028 年量产。

台积电与日本：面板先行，玻璃随后

与韩国不同，台积电选择先完成面板级封装（PLP）产业化，再决定是否全面导入玻璃核心。其位于嘉义的 CoPoS 平台首次将先进封装扩展至 310×310 毫米矩形面板，按规划将于 2027 年试量产、2028 年正式量产。CoPoS 强调的是面板化，理论上既可使用有机材料，也可未来切换至玻璃核心。TrendForce 预测，台积电真正商业化玻璃基板的时间可能要到 2030 年之后。

日本企业则几乎全部布局在上游材料与工艺：大日本印刷（DNP）已在埼玉县启动 510×515 毫米 TGV 玻璃芯材中试线，计划 2026 年交付样品、2028 财年量产；TOPPAN 同步建设玻璃芯材与中介层试产线；日本电气硝子（NEG）推出陶瓷增强玻璃核心；Rapidus 则开始研究 600×600 毫米玻璃面板级封装可行性。整体来看，台积电与日本形成互补：台积电定义未来封装平台，日本提供玻璃材料与核心制造工艺。

竞争焦点转向首个量产客户

目前全球主要厂商路线逐渐清晰：Absolics 瞄准 2026 年底商业供应，三星 GLASEM 锁定 2027 年量产，台积电 2028 年前后完成 CoPoS 平台成熟后再决定玻璃导入节奏，英特尔则更偏向 2030 年前后高端服务器平台。未来三年的竞争重点将是谁能率先拿到首个真正的量产客户。

TrendForce 估计，目前 CoWoS 中介层晶圆加工成本已接近每片 1 万美元，与先进 7nm 逻辑晶圆成本相当。SEMI 与 TechSearch 联合发布的首份玻璃基板市场报告预测，该技术将在 2028 年前后进入初步量产，2028—2040 年保持 67.2% 的复合增长率。Yole 也预计，到 2030 年先进 IC 基板市场规模将达 310 亿美元，玻璃基板将成为重要增长动力。

不过需保持谨慎：全球尚无任何官方确认的玻璃基板量产 Design Win，所有涉及 AMD、博通、AWS、英伟达等客户的信息均来自供应链或行业报道。真正决定产业拐点的，将是今年年底 Absolics 公布的封装级可靠性结果，以及 2027 年三星 GLASEM 能否按计划实现量产交付。