从PCB制造到组装一站式服务

英伟达和苹果加速超大AI封装,玻璃基板成下一代封装关键

2026
06/12
本篇文章来自
聚多邦

2026年6月,英伟达和苹果在AI加速器封装领域持续推进超大面积、高互连密度的Chiplet和HBM封装。英伟达在GB400系列AI服务器中集成高达96颗GPU与48颗Grace CPU的超大封装,而苹果则向其合作封装厂商导入半导体玻璃基板样品,用于下一代超大封装设计。这一系列动作,将玻璃基板(Glass Substrate)从技术展示阶段推向样品验证和试产准备,成为AI芯片封装中受关注的新兴材料。玻璃基板的核心价值在于平整度、尺寸稳定性、高密度互连潜力及面板化生产能力,而其产业化推广需要经历TGV通孔、孔壁金属化、RDL图形化、切割与可靠性验证等多道工艺关口。


封装压力下的玻璃基板兴起

在先进封装中,无论是CoWoS、Chiplet还是HBM,最终都会落到一块承载平台上,GPU、HBM、RDL、供电网络及散热结构都需在此平台上对准并稳定工作。过去,这类平台主要由有机载板承担,核心材料是ABF。随着AI加速器封装面积持续扩大,载板面临压力明显:面积更大、层数增加、布线密度提高、热循环更苛刻,翘曲、信号完整性及贴装良率成为瓶颈问题。玻璃基板的出现,旨在通过更高刚性和尺寸稳定性解决这些限制,为超大封装提供可控的平整度与可靠性。

有机载板依旧具备优势:产业成熟、成本可控、供应链完整,已支撑CPU、GPU、ASIC及高端网络芯片多年。然而,随着封装面积增加、层数提升以及热循环加剧,翘曲问题变得不可忽视。芯片、铜、树脂、ABF、底填胶和散热结构在升温和降温时伸缩不同,面积越大、结构越复杂,内应力越难控制,直接影响凸点连接、线路对准、贴装良率及长期可靠性。玻璃材料的刚性、平整度与热稳定性为下一阶段超大封装提供了新的可能。


玻璃基板的技术价值

玻璃材料相较于ABF的优势主要体现在三个方面。首先是平整度,玻璃的高刚性和尺寸稳定性在超大封装中可显著降低翘曲风险,从而确保互连、贴装和可靠性,不仅仅是外观指标。其次是布线和信号,玻璃基板可实现TGV(Through Glass Via,玻璃通孔),配合金属化和RDL,可支撑更高密度的互连和更优的高频信号传输。第三是面板化生产,玻璃天然适合大尺寸面板处理,若工艺成熟,封装可从晶圆级扩展到面板级,提高面积利用率。需要强调的是,玻璃不会自动替代ABF,而是可能与ABF并存,在超大尺寸、高互连密度及特殊高频需求场景中提供差异化方案。

玻璃材料商业化的核心考量在于工艺窗口:微孔打通能力、孔壁金属化一致性、裂纹与污染控制,以及客户可靠性测试的通过情况。技术能力之外,成本、设备折旧、良率爬坡、节拍和返修能力都是从样品走向量产的关键因素。


全球产业布局

全球路线中,Intel扮演系统级推动者,将玻璃基板纳入先进封装平台,目标在2030年前实现单封装一万亿晶体管规模。Samsung Electro-Mechanics侧重封装基板制造端,其试验线已在世宗事业场建立,并计划2025推进客户样品、2027年开始量产,同时展示玻璃核心基板在AI、服务器及汽车等高端封装场景的应用。Absolics代表玻璃基板创业公司及政策资金结合路径,其发展目标指向HPC、数据中心及AI封装,但量产仍需客户验证。Corning、AGC、SCHOTT等材料企业提供玻璃配方、平整度、厚度控制及大尺寸加工经验,形成跨材料、设备和工艺的产业链。


关键工艺关口

玻璃基板产业化的核心在于五个环节:

1.TGV通孔:玻璃基板需要大量微孔承载上下层信号,孔径、深宽比、孔壁质量及裂纹控制是第一道工艺门槛。 

2.孔壁金属化:孔打通后需均匀覆盖铜,并确保与玻璃及介质层附着可靠,种子层沉积、电镀、填孔及图形化必须稳定。 

3.高密度布线与RDL:先进封装要求细线路、高密度布线和低缺陷率,玻璃表面处理、洁净度及光刻/直写、蚀刻和检测能力决定信号完整性。 

4.可靠性验证:玻璃脆性大,需通过热循环、机械冲击、切割、贴装、底填及封装应力测试确保长期可靠性。 

5.成本控制:设备折旧、良率爬坡、节拍和返修能力决定商业可行性。玻璃基板必须在系统成本上具有合理性,才能从样品走向量产。 


结语

玻璃基板吸引眼球的原因明确:支持更大封装、更低翘曲、更高互连密度和更优高速传输潜力,满足AI芯片不断升级的封装需求。然而,这门技术生意的核心不在概念,而在工艺稳定性:TGV、金属化、RDL、检测、可靠性和成本,缺一不可。

风险提示:本文仅用于产业研究与知识分享,不构成投资建议。玻璃基板仍处于中长期验证阶段,存在技术路线变化、客户验证周期长、良率不及预期、成本高企、资本开支波动和估值波动等风险,相关公司经营表现应以公告和财报为准。


the end