玻璃基板升級潮,
台供應鏈磨刀霍霍、觀風向

在Intel號召下,玻璃基板(Glass Substrate)或玻璃芯技術(Glass Core Technology)被視為下一代半導體先進封裝技術重要材料。與目前的有機基板相比,玻璃基板的超低平坦度特性、熱穩定性等優勢,可以在AI時代讓晶片可有更高密度以及更高效能。
儘管目前多數廠商認為,玻璃基板封裝商業化還仍待一段時間,但已有不少台廠插旗率先卡位,MoneyDJ盤點出相關供應鏈,帶您一探究竟!

玻璃芯技術受矚目,
惟挑戰仍大

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與矽基板相比,玻璃通孔(TGV,穿過玻璃基板的垂直電氣互連)互連技術具有優良的高頻電學特性、大尺寸超薄玻璃基板成本低、工藝流程簡單、機械穩定性強等優勢。
玻璃通孔為具有挑戰性且昂貴的矽技術,提供了一種成本更低、損耗更低的替代方案,且應用面還涵蓋2.5D/3D晶圓級封裝、射頻、CMOS影像感測器、MEMS異質整合、生物感測器、光波導等等。

與當今使用的有機基板相比,玻璃基板具有更密集的佈線和更高的訊號性能,因此在先進封裝中受到高度矚目。值得注意的是,玻璃本身雖然相對便宜,且與矽有部分物理相似性,但因有堆積、應力和處理方面等問題,至今仍在解決克服階段。也因此,目前廠商多認為,挑戰仍大,技術難度高,量產仍需要時間。

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英特爾態度積極、三星也高喊;
台積試水溫、陸系廠不缺席

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INTEL 在玻璃基板領域聲量最大,其於 Innovation 2023 宣布目標在2030年實現在單一封裝中容納1兆個電晶體,並將持續推進摩爾定律,促成以數據為中心的應用。

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三星也在 2024 CES 宣布研發玻璃基板,藉由整合集團旗下三星電子、三星顯示與三星電機等資源,預計今年內建立一條玻璃基板實驗生產線,目標 2026年量產應用於高階系統封裝(SiP)的玻璃基板。

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另一家韓國半導體巨擘SK 集團旗下 SKC 設立子公司 Absolix,也與 AMD 在玻璃基板領域展開合作。目前規劃在美國喬治亞州建立生產基地,且已獲得美國晶片法案補助金額達 7,500 萬美元。

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台積電(2330)並未針對玻璃基板發聲,但就業界消息指出,目前公司已成立小條實驗線,主要是公司對於任何最先進技術及趨勢向來都會研究,以在最佳時機點率先勝出。

至於中國,本來在任何新應用如之前的第三代半導體,到現在的玻璃基板都相當積極,尤其先進封裝重要性遽增,自是目標鎖定的方向。相關廠商如廈⾨雲天半導體、沃格光電、成都邁科、三疊紀(廣東)科技....等等,在TGV技術領域皆有著墨。

目前全球TGV市場份額高度集中,核心技術、高端產品仍緊握在國際大廠手中。據News Channel Nebraska Central 2022年數據,美國是最大的玻璃通孔晶圓市場,擁有約46% 的市場份額。 歐洲緊隨其後,約佔25%的市場份額。在玻璃通孔晶圓市場的主要參與者中,康寧保持了排名第一的位置。
據調查, 全球前四大玻璃材料廠商包括德國Schott, 美國Corning, 日本NEG 、 AGC;而全球前三大玻璃加工廠商,則分別是德國Plan Optik AG, 美國3D Glass Solutions 日本TECNISCO 。

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台廠機會在哪?



設備廠享有升級優勢

業界人士分析,在玻璃基板逐漸成形趨勢下,設備廠有望最大受惠,主要是隨新技術規格開出,設備也要同步進行升級。一方面,新品ASP會相對較高,另一方面,若該趨勢來日大鳴大放,也可以率先搶佔第一供應鏈位置。

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設備廠鈦昇(8027)為玻璃基板提供整體解決方案,包括TGV、鐳射玻璃拋光和多光束路徑鐳射切割玻璃解決方案。其TGV工具全自動機器可以處理尺寸高達600x600mm、厚度高達1,100um的玻璃面板,可以實現每秒600 至1,000 個通孔的隨機圖案佈局,同時保持5 um -3 sigma 的精度。

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群翊(6664)主要鎖定玻璃金屬化製程(Glass metalization),也就是鍍銅之後的烘烤系統,且已與國內外多家指標型載板廠,及TGV供應廠展開合作。

另外有在玻璃基板領域著墨的廠商,還有暉盛(7730)、家登(3680)、天虹(6937)、亞智(5497)...等多家。

載板廠:
仍需一段時間醞釀

以目前來說,玻璃基板還在最前期的階段,光最適合的玻璃材質都尚未有定案,且玻璃基板只是將目前的基板材料中的矽中介層換成玻璃,上下的堆疊層仍是載板,而技術的投資中,僅有15%在玻璃、85%仍是在載板,但玻璃基板是流程中要先決定的要素,目前玻璃基板的特性都尚未定案,接下來還要載板的開發,仍需要一段時間。

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而在台廠中與Intel合作關係最緊密的欣興(3037)則表示,玻璃基板技術難度高,欣興從目前到明(2025)年底可能會開發很多不同的樣品,可能要與客戶反覆驗證,約莫2026年底生產線才會裝機,裝機到量產可能還要待2027-2028年,而新的技術開發初期適用在特定市場,不是只考慮性能,也要看成本、良率可否接受,仍有很多問題。

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製作小組

記者|王怡茹

設計|蔡涵輪