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玻璃基板TGV工艺量产突围——从京东方首条中试线看PCB企业如何跨赛道复用微孔加工能力

2026
06/29
本篇文章来自
聚多邦

2026年,被视为玻璃基板商业化验证元年。 随着京东方大陆首条大板级玻璃基中试线拉通全流程工艺,台积电CoPoS试验线提上日程,先进封装赛道正加速从"实验室"走向"量产线"。对于具备成熟微孔加工能力的PCB企业而言,这场技术迭代既是挑战,更是借势切入高端赛道的窗口期。


一、TGV工艺:从"玻璃绝缘"到"玻璃通孔"的技术跨越

玻璃基板之所以被头部芯片厂商青睐,核心在于其卓越的热膨胀系数(CTE)控制能力。与ABF载板15μm/℃的CTE相比,玻璃基板仅3-5ppm/℃,翘曲改善幅度超过70%,这对先进封装的热稳定性意义重大。

TGV(Through Glass Via,玻璃通孔)工艺是玻璃基板电气互连的基础。其基本原理是采用激光或蚀刻技术在玻璃基材上形成通孔,再通过金属化填充实现层间导通。与传统PCB的机械钻孔不同,玻璃属于硬脆材料,激光成孔是主流技术路径。

典型TGV工艺流程包含四大核心环节:

玻璃预处理:对康宁、肖特等厂商的0.1-0.5mm薄玻璃进行研磨抛光,提升表面平整度

激光开孔:采用紫外或红外皮秒激光烧蚀玻璃,形成50-150μm直径通孔,深径比需控制在1:1至3:1区间

孔金属化:依次完成种子层沉积(Ti/Cu,约0.5-1μm)、电镀填铜,填孔空洞率需严格控制在0.5%以下

减铜蚀刻:减薄至目标厚度并进行线路图形化,线宽/线距需达到0.075mm级别以匹配mSAP工艺要求


二、PCB企业跨赛道的工艺共通性:激光钻孔能力是关键跳板

对于深耕HDI PCB多年的企业而言,TGV工艺并非"从零开始"。激光钻孔、微孔加工、填孔电镀、线路图形化等核心环节,PCB成熟产线已具备大量Know-how积累。

最直接的工艺桥接点在于激光微孔加工能力。 传统HDI板的激光盲孔(0.1mm级)加工,与玻璃基TGV的激光通孔加工,在激光源选型、能量参数调试、真空吸附夹持、震动手腕控制等环节存在显著共通性。PCB企业多年沉淀的激光钻孔工艺包,可直接迁移至TGV开孔环节,大幅缩短设备调试周期。

填孔工艺同样可复用。 PCB盲孔填铜的Void控制经验、填孔药水配方调整能力,可直接用于玻璃通孔的电镀填铜。深径比>2:1的玻璃通孔填充,对药水活性、温度均匀性要求更高,但基础工艺逻辑一致。

线宽/线距的mSAP工艺匹配也是现成能力。 聚多邦等厂商已在消费电子PCB领域实现0.075mm线宽量产,铜面粗化处理、闪蚀工艺、阻焊印刷等后段制程与玻璃基板图形化需求高度吻合。


三、量产瓶颈与突破路径:当前行业节点研判

尽管2026年被视为商业化验证元年,玻璃基板TGV工艺仍面临三大量产瓶颈:

一是玻璃开裂风险。 薄玻璃(≤0.3mm)在激光加工和真空夹持过程中易产生微裂纹,影响产品可靠性。京东方中试线采用局部激光+化学蚀刻混合方案,在开孔质量与良率间取得平衡。

二是填孔空洞率控制。 玻璃通孔侧壁光滑,与电镀铜的附着力弱于树脂基材,大深径比填孔极易产生中心空洞。当前行业通过优化脉冲电镀波形、添加润湿剂等手段,空洞率已从早期的3-5%压降至0.5%以下。

三是增层布线工艺整合。 玻璃基的介电常数稳定(~5.5),但表面粗糙度极低(Ra<0.1μm),不利于铜层附着,需引入等离子活化或特殊涂层处理。

从产业节奏看,台积电规划的CoPoS试验线(2026年)将在芯片集成端验证玻璃基板可行性,大规模量产预计在2028-2029年。这意味着,PCB企业的工艺储备窗口期仅剩2-3年。


四、PCB企业入局建议:聚焦微孔加工优势段落

建议PCB企业采取"段落式切入"策略,优先承接TGV工艺链中与现有能力高度重叠的环节:

激光开孔代工:利用现有激光钻孔设备,承接玻璃基板厂商的TGV开孔外协订单

填孔电镀代工:将PCB盲孔填铜能力延伸至玻璃通孔填铜

小批量样品承接:配合终端客户完成玻璃基板新产品的打样验证

对于已完成HDI全制程布局、具备mSAP 0.075mm线宽量产能力的企业(如聚多邦),可进一步延伸至玻璃基板的图形化与增层工序,在材料验证阶段即与终端客户建立技术绑定。

聚多邦当前已具备成熟的激光盲孔(0.1mm级)、阻抗控制(±5%)、HDI堆叠及mSAP细线宽量产能力,并建立四级品控体系与100% FCT功能测试标准。 其工艺参数控制经验与玻璃基板的微孔加工需求高度契合,是PCB企业切入TGV赛道的可参考样本。


结语

玻璃基板商业化不会一蹴而就,但技术迭代从不等人。2026-2029年的产能验证期,恰是工艺能力储备的黄金窗口。对于手握激光钻孔、微孔填铜成熟经验的PCB企业而言,TGV不是全新的技术战场,而是已有能力的外延与复用。抓住窗口期,在擅长的工艺段落建立量产交付能力,方能在先进封装万亿市场中占据一席之地。


the end