英伟达评估玻璃基板:TGV工艺与传统PCB制造究竟有多大差距?
2026年9月28日,据韩国媒体相关消息,英伟达正在评估玻璃基板技术方案,并与德国设备企业SCHMID等产业链厂商推进相关技术开发。报道提及,玻璃基板可能在2028年前后进入部分先进封装应用,但具体导入时间仍存在不确定性。
玻璃基板受到关注,主要与高性能芯片封装对互连密度、尺寸稳定性和封装结构的要求有关。对于PCB行业,一个值得讨论的问题是:玻璃基板同样需要钻孔、金属化和线路加工,传统PCB企业是否能够直接参与制造?
有机基板仍在使用,为什么还要研究玻璃?
目前,许多高性能处理器采用有机封装基板,负责连接芯片与外部电路。
随着芯片封装面积和内部互连规模增加,基板需要容纳更多连接点,同时控制加工和受热过程中的尺寸变化。
有机材料在温度变化时会发生热膨胀,材料结构和铜层分布也可能影响封装翘曲。
玻璃材料具有较好的尺寸稳定性和表面平整度,因此被研究用于部分先进封装结构。
但玻璃并非没有缺点。其脆性、加工损伤风险,以及与其他封装材料之间的热膨胀差异,都需要在设计和制造中解决。
因此,玻璃基板更适合被理解为一种正在发展的封装技术路线,而不是即将全面替代有机基板的确定方案。
TGV玻璃通孔,难点不只是把孔钻出来
在玻璃基板中,如果需要实现上下表面的电气连接,就必须建立贯穿玻璃的导电通路。
这类结构称为TGV,即玻璃通孔。
TGV通常需要经过成孔、孔壁处理、金属化等工序,使原本不导电的玻璃孔壁形成可靠的电气连接。
难点首先来自玻璃本身。
玻璃属于脆性材料,成孔过程中可能产生微裂纹、崩边等缺陷,影响后续加工和结构可靠性。
其次,孔壁金属化需要解决金属与玻璃之间的附着问题。
由于玻璃表面性质不同于常规PCB树脂基材,不能直接照搬传统PCB的孔金属化工艺。
对于较深、较细的通孔,还需要考虑孔内金属沉积的均匀性、导通质量及热循环后的连接可靠性。
TGV的难点不只是加工出微孔,而是让微孔在完成金属化后,仍能满足后续封装的电气和可靠性要求。
同样涉及电镀,TGV与PCB通孔有什么区别?
传统PCB制造也需要通过钻孔和孔壁金属化,实现不同线路层之间的连接。
例如,多层PCB通常采用机械钻孔,HDI板则可使用激光微孔,实现局部高密度互连。
这些工艺与TGV存在一定共性,包括孔加工、表面处理、金属沉积和电镀质量控制。
但两者的材料基础明显不同。
PCB通常以树脂和玻璃纤维等复合材料为基材,而TGV需要在玻璃材料中建立金属互连结构。
玻璃孔壁的表面处理、金属附着、孔内沉积及后续热应力控制,都需要针对材料特性开发工艺。
即使PCB企业具备精密钻孔和电镀能力,也不能据此认定其已经具备TGV制造能力。
是否能够参与玻璃基板制造,还取决于专用设备、材料体系、工艺验证及实际产品良率。
玻璃基板发展,对现有PCB企业有什么实际影响?
玻璃基板主要面向先进封装领域,与服务器主板、加速计算板等系统级PCB并不相同。
即使未来部分芯片采用玻璃封装基板,封装完成后仍需要通过系统级电路板实现供电、数据传输和外部连接。
因此,玻璃基板发展不会直接取消传统PCB的作用。
对于现有PCB制造企业,更现实的方向是持续提升高多层、HDI和高速PCB的制造能力,满足高性能计算设备对板级互连的需求。
例如,聚多邦现有业务覆盖1—40层PCB、1—5阶HDI及高速信号阻抗控制,可围绕系统级电路板的精密互连需求开展制造工艺评估。
但这些能力与TGV玻璃通孔制造属于不同技术范畴,不能直接等同。
玻璃基板能否量产,关键还在工艺成熟度
英伟达评估玻璃基板方案,说明先进封装企业正在探索新的材料与互连技术,但技术评估距离稳定量产仍有多个环节需要完成。
其中,玻璃成孔质量、金属化可靠性、封装翘曲、制造良率及成本控制,都会影响实际应用进度。
对于PCB产业,玻璃基板值得关注的并不是它是否会迅速替代传统材料,而是先进封装对精密互连提出了哪些新的制造要求。
未来封装基板的竞争,不只是线路更细、孔径更小,更在于材料、成孔、金属化和封装工艺能否形成稳定的量产体系。
下一阶段,值得持续观察的是TGV工艺验证进展、玻璃基板实际导入的封装产品,以及相关制造设备能否支持持续、稳定的批量生产。