文｜半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)縱橫
上演了半年的“英特爾玻璃基板業(yè)務(wù)去哪兒”這出戲，最近又迎來了新的一幕。
9月12日，英特爾向媒體證實，將按原計劃推進其半導(dǎo)體玻璃基板的商業(yè)化方案，駁斥了因運營挑戰(zhàn)可能退出該業(yè)務(wù)的報道。
該公司重申，盡管近期市場上出現(xiàn)了與財務(wù)挫折和裁員相關(guān)的猜測，但其開發(fā)作為下一代半導(dǎo)體制造關(guān)鍵技術(shù)的玻璃基板的承諾并未改變。英特爾半導(dǎo)體玻璃基板開發(fā)項目仍與2023年制定的技術(shù)路線圖保持一致，其時間表或目標(biāo)均無任何變更。
這半年，英特爾先是被報道“叫停玻璃基板開發(fā)”，又經(jīng)歷核心專家跳槽至三星，而后又傳出將向外界授權(quán)相關(guān)技術(shù)的消息，可謂是風(fēng)波不斷。最終，英特爾還是選擇了堅持推進玻璃基板研發(fā)，也證實了其對這項技術(shù)商業(yè)化的信心。
然而，在此過程中，玻璃基板賽道已悄然從英特爾“一家獨大”變成了多大廠“群雄爭霸”：三星、Absolics、LG Innotek等企業(yè)這半年紛紛取得可觀的進展，在各自的路線圖上穩(wěn)步推進。
在這一片亂局中，玻璃基板的商業(yè)化可能真的要來了。
01、英特爾的一波三折
20世紀(jì)90年代，半導(dǎo)體行業(yè)從陶瓷封裝轉(zhuǎn)向有機封裝，英特爾便是此技術(shù)轉(zhuǎn)變的推動者之一，并在此期間與合作伙伴共同開發(fā)了沿用至今的ABF基板技術(shù)。但在進入21世紀(jì)第二個十年后，隨著AI與高性能計算對算力需求的急劇增長，傳統(tǒng)有機基板在尺寸穩(wěn)定性、信號損耗和布線密度等方面的物理局限愈發(fā)明顯，已難以滿足下一代芯片的設(shè)計要求。
面對這一可預(yù)見的瓶頸，英特爾啟動了長期的技術(shù)儲備。其玻璃基板的研究最早可追溯至十多年前。在2021至2023年間，該項目進入關(guān)鍵突破階段，內(nèi)部團隊集中資源攻克了玻璃易碎性等核心工藝難題，并建立起專用的研發(fā)生產(chǎn)線。這一系列進展最終促成了2023年9月的正式發(fā)布，英特爾向業(yè)界展示了其玻璃基板樣品，并給出了明確的技術(shù)路線圖。
英特爾之所以投入超過十年時間研發(fā)該技術(shù)，是由于玻璃基板具備數(shù)項關(guān)鍵優(yōu)勢。首先，它擁有與硅十分接近的熱膨脹系數(shù)和出色的尺寸穩(wěn)定性，能在大尺寸封裝中保持極高的平整度，為高密度晶片集成提供基礎(chǔ)。其次，玻璃的低介電常數(shù)能顯著降低高速信號的傳輸延遲和能量損耗。綜合這些特性，玻璃基板有望實現(xiàn)比傳統(tǒng)基板高一個數(shù)量級的互連密度。根據(jù)英特爾的計劃，搭載該技術(shù)的最終產(chǎn)品預(yù)計在2026到2030年間推出。
直到今年4月下旬舉行的“英特爾代工服務(wù)直連會2025”（Intel Foundry Direct Connect 2025）上，英特爾執(zhí)行副總裁Naga Chandrasekaran還強調(diào)，玻璃基板仍然是先進封裝的核心。他指出，英特爾代工的競爭力優(yōu)先考慮先進封裝，而非僅僅是先進工藝晶圓制造。
Chandrasekaran那時表示，英特爾擁有世界上最大的基板研發(fā)設(shè)施之一，目前正在開發(fā)超大尺寸的120x120毫米封裝，并計劃在未來幾年內(nèi)將能夠承受更高溫度的玻璃基板推向市場。
然而，隨著新CEO陳立武的上任，英特爾開始了其 “戰(zhàn)略收縮階段”，主要表現(xiàn)在其將主要資源集中于先進工藝晶圓制造，如Intel 18A和Intel 14A節(jié)點，以及擴展英特爾代工服務(wù)。7月，媒體報道，英特爾或?qū)⒎艞壸灾鏖_發(fā)的玻璃基板技術(shù)，轉(zhuǎn)而采用外部采購方案。
當(dāng)時，有業(yè)內(nèi)人士分析稱，英特爾此舉是為了避開玻璃基板的“研發(fā)陷阱”。由于玻璃基板標(biāo)準(zhǔn)尚未統(tǒng)一，且供應(yīng)鏈缺乏有機基板那樣成熟、可擴展的生態(tài)系統(tǒng)，英特爾的獨立開發(fā)需要大量投資。此外，不穩(wěn)定的工藝和不完善的供應(yīng)鏈?zhǔn)沟么笠?guī)模產(chǎn)品采用變得困難，因此，英特爾的決定是“在面對激烈市場競爭與財務(wù)壓力下所作出的務(wù)實取舍”。
8月，又有人從職業(yè)社交平臺資料中發(fā)現(xiàn)，曾在美國英特爾工作17年以上的半導(dǎo)體封裝專家段罡（Gang Duan）已跳槽至三星，擔(dān)任執(zhí)行副總裁一職。
據(jù)報道，段罡將領(lǐng)導(dǎo)三星電機新型玻璃基板相關(guān)業(yè)務(wù)的開發(fā)，負(fù)責(zé)確定半導(dǎo)體封裝市場的技術(shù)趨勢、制定技術(shù)路線圖，并向大型科技公司轉(zhuǎn)移研發(fā)專業(yè)知識。而段罡正是英特爾玻璃基板技術(shù)的核心推動者。他曾被英特爾評為2024年年度發(fā)明家 (IOTY)，并為公司積累了500多項已發(fā)布和正在申請的專利。
段罡的離職看上去無疑是英特爾“放棄”研發(fā)玻璃基板的有力佐證。到了8月下旬，有韓國媒體報道稱，英特爾正計劃授權(quán)其半導(dǎo)體玻璃基板技術(shù)，允許其他公司使用該技術(shù)。
當(dāng)時報道稱，英特爾已與多家玻璃基板制造商、材料供應(yīng)商和設(shè)備廠商展開談判，探討專利授權(quán)合作。協(xié)議內(nèi)容預(yù)計將允許第三方在約定期限內(nèi)使用英特爾的玻璃基板相關(guān)專利，并以權(quán)利金形式獲得回報。目前談判對象不僅包括韓國企業(yè)，也有日本公司參與。有評論家認(rèn)為，這一轉(zhuǎn)變意味著英特爾可能從未來的玻璃基板供應(yīng)商轉(zhuǎn)變?yōu)榭蛻?，同時，三星電機、Absolics等企業(yè)將成為英特爾此舉的最大獲益者。
不過，9月12日，在英特爾官方回應(yīng)了“將按原計劃推進其半導(dǎo)體玻璃基板的商業(yè)化方案”之后，關(guān)于授權(quán)的可能性就變得很小了。
而9月19日宣布的，英偉達向英特爾投資入股50億美元的“強強合作”，無疑也有助于幫助英特爾推進其玻璃基板業(yè)務(wù)的進展。據(jù)分析，此次合作不僅注入了研發(fā)所需的關(guān)鍵資本，更通過確立一個重量級的合作伙伴和未來AI基礎(chǔ)設(shè)施的應(yīng)用方向，有效加速了玻璃基板技術(shù)的成熟與市場化進程。同時，這一聯(lián)盟也順應(yīng)了美國半導(dǎo)體本土制造的戰(zhàn)略，有助于英特爾整合產(chǎn)業(yè)資源，鞏固其技術(shù)路線的價值。
更有甚者，9月25日，有消息稱蘋果也在與英特爾洽談投資事宜。蘋果此前也曾積極看好玻璃基板技術(shù)，曾與供應(yīng)商探討過將玻璃基板用于其電子產(chǎn)品芯片的可能性。這番合作一旦敲定，對英特爾的玻璃基板業(yè)務(wù)又將是一個好消息。
02、三星以及其他入局者
在玻璃基板這條賽道上狂奔的，不止英特爾這一家公司。比如，三星近年來在相關(guān)領(lǐng)域的進展就十分迅速。
三星集團通過旗下兩家子公司三星電機與三星電子，以不同的技術(shù)方案和時間表并行推進玻璃基板技術(shù)研發(fā)，其旨在滿足下一代AI芯片對先進封裝日益增長的需求。
三星電機的計劃側(cè)重于玻璃基板的快速商業(yè)化。該公司位于韓國世宗的試制品產(chǎn)線于2024年第四季度啟動，并計劃從2025年第二季度開始產(chǎn)生相關(guān)業(yè)務(wù)收入。根據(jù)其時間表，三星電機將在2025年開始向客戶供應(yīng)樣品，最終目標(biāo)是在2026年至2027年間實現(xiàn)量產(chǎn)。其技術(shù)旨在用玻璃芯材料取代傳統(tǒng)基板核心層，官方資料顯示，這可使基板厚度減少約40%，并顯著改善大尺寸基板在高溫下的翹曲問題。
三星電子則專注于“玻璃中介層”的研發(fā)，計劃于2028年將其正式導(dǎo)入先進封裝工藝，用以替代當(dāng)前連接GPU與HBM的硅中介層。在研發(fā)階段，三星電子采用了小于100x100mm的單元進行原型設(shè)計，以加快技術(shù)導(dǎo)入和樣品生產(chǎn)速度。后續(xù)的封裝環(huán)節(jié)，計劃利用其位于天安園區(qū)的現(xiàn)有面板級封裝（PLP）產(chǎn)線進行。
為支持此項技術(shù)發(fā)展，三星已啟動了廣泛的內(nèi)外部合作。在集團內(nèi)部，該項目由三星電子主導(dǎo)，并與負(fù)責(zé)基板技術(shù)的三星電機以及負(fù)責(zé)玻璃工藝的三星顯示協(xié)同進行。對外，三星已與美國材料公司康寧（Corning）及多家材料、零部件和設(shè)備領(lǐng)域的中小企業(yè)展開合作，共同構(gòu)建供應(yīng)鏈。此系列舉措是三星電子“AI集成解決方案”戰(zhàn)略的一部分，該戰(zhàn)略旨在為客戶提供涵蓋晶圓代工、HBM和先進封裝的一站式服務(wù)。
5月29日，三星電機在水原總部舉辦了一場玻璃基板技術(shù)研討會，這是該公司首次公開邀請主要合作伙伴共同探討該技術(shù)。據(jù)介紹，三星電機邀請了27家“材裝”企業(yè)參與，涵蓋加工、切割和檢測等玻璃基板制造的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。
會上，三星電機分享了技術(shù)現(xiàn)狀，并與合作伙伴探討如何攻克技術(shù)難題。此外，三星電子半導(dǎo)體部門的代表也到場，表明三星兩大巨頭合作推動下一代半導(dǎo)體技術(shù)。
而在8月加盟的英特爾專家段罡，無疑也進一步加強了三星在玻璃基板領(lǐng)域的實力。
除了英特爾和三星，還有更多的企業(yè)也認(rèn)準(zhǔn)了玻璃基板這條賽道。
SKC集團于2018年開始認(rèn)真開發(fā)玻璃基板，并于2022年成立了子公司Absolics。5月，據(jù)韓媒報道，Absolics正在加大玻璃基板的產(chǎn)量。
Absolics計劃在2025年底前完成量產(chǎn)準(zhǔn)備工作，其有望成為第一家將玻璃基板商業(yè)化的公司，并且已經(jīng)在其位于美國佐治亞州的工廠開始原型生產(chǎn)，該工廠的年產(chǎn)能約為12,000m2。
與此同時，Absolics 正在與 AMD 和亞馬遜 (AWS) 就玻璃基板供應(yīng)進行討論，目前已接近“資格預(yù)審”階段，將驗證基本性能和質(zhì)量指標(biāo)。
報道稱，Absolics計劃在今年下半年將玻璃基板加工用材料和零部件的采購量增加60%以上。該公司預(yù)計到年底將有設(shè)備采購訂單和額外投資，以支持生產(chǎn)規(guī)模的擴大。
LG集團旗下的LG Innotek正積極拓展其半導(dǎo)體基板能力，已明確表示正在考察玻璃基板作為未來主流封裝材料，并評估其在先進封裝中的應(yīng)用潛力。
據(jù)報道，LG Innotek計劃在2025年底前產(chǎn)生玻璃基板樣品并進入驗證階段，標(biāo)志著其正在加速投入這一新材料的實際開發(fā)。作為下游封裝廠之一，LG Innotek也在快速推進其 FCBGA技術(shù)，目標(biāo)將該業(yè)務(wù)擴大至2030年達到7億美元規(guī)模。
5月，韓國JNTC宣布，其在韓國京畿道華城市建成的首個專門生產(chǎn)半導(dǎo)體玻璃基板的工廠已竣工，月產(chǎn)能達到1萬片。
JNTC自去年4月正式進軍半導(dǎo)體玻璃基板新事業(yè)后，目前共與16家全球客戶公司簽訂了NDA，并進入了提供符合各客戶需求的定制型樣品的階段。與此同時,該公司今年5月初還吸收合并了專門從事鍍金及蝕刻工程的子公司"COMET"，完成了生產(chǎn)前工程的垂直系列化，通過子公司JNTE自行制作的設(shè)備內(nèi)在化相關(guān)核心技術(shù)，大幅加強了品質(zhì)及成本競爭力。
公司相關(guān)人士表示：“將從下半年開始部分顧客公司的批量生產(chǎn)量將出貨，期待正式產(chǎn)生銷售。今年第四季度將通過在越南當(dāng)?shù)胤ㄈ嗽鲈O(shè)大規(guī)模生產(chǎn)線，先發(fā)制人地應(yīng)對全球客戶公司的需求增加?！?/p>
03、相關(guān)技術(shù)取得突破
玻璃基板的商業(yè)化進程，也體現(xiàn)在技術(shù)的突破上。
2025年電子元件與技術(shù)大會 (ECTC) 和其他近期會議證實了，研究人員在許多領(lǐng)域取得了進展。在最關(guān)鍵的玻璃通孔（TGV）制造方面，技術(shù)路徑逐漸清晰。主流工藝“激光誘導(dǎo)深蝕刻”（LIDE）已能夠制造出小至3μm、高縱橫比的通孔，并已有相應(yīng)的自動化濕法蝕刻設(shè)備支持量產(chǎn)。然而，該工藝依賴有毒的氫氟酸（HF），促使業(yè)界積極探索更環(huán)保的替代方案。其中，直接深紫外激光蝕刻技術(shù)展現(xiàn)了潛力，成功加工出6μm寬的通孔，不過目前在加工深度上仍有限制。
針對玻璃易碎和切割時易產(chǎn)生微裂紋（SeWaRe）的難題，研究也取得了進展。業(yè)界發(fā)現(xiàn)，通過在切割線邊緣部分移除聚合物疊層的“回拉法”，可以有效消除背面開裂缺陷。此外，索尼等公司提出了創(chuàng)新的“單片玻璃芯嵌入工藝”（SGEP），為解決邊緣易損問題提供了新思路。同時，為了加速良率提升，預(yù)測性良率建模、機器學(xué)習(xí)算法和原子級仿真等先進軟件工具正被越來越多地應(yīng)用于工藝優(yōu)化，通過提前發(fā)現(xiàn)套刻缺陷等問題來加速產(chǎn)能爬坡。
在應(yīng)用集成層面，玻璃基板的優(yōu)越性得到進一步驗證。研究已證實，利用其極低的傳輸損耗，可構(gòu)建支持超100 GHz數(shù)據(jù)速率的堆疊玻璃結(jié)構(gòu)，滿足未來6G通信需求。更重要的是，玻璃卓越的平整度使高密度的銅-銅混合鍵合成為可能，這是傳統(tǒng)有機基板難以實現(xiàn)的，為多芯片系統(tǒng)級封裝開辟了新的集成路徑。
事實上，先進封裝也不是玻璃這種材料在半導(dǎo)體領(lǐng)域的唯一增長引擎，高頻和光子集成就拓寬了玻璃的潛在市場。玻璃具有低介電損耗和光學(xué)透明性，在Ka波段及以上頻段，玻璃微帶的插入損耗大約是等效有機線的一半。
光子技術(shù)又增添了另一項吸引力。共封裝光學(xué)器件 (CPO) 旨在將光纖連接從交換機前面板移至距離交換機ASIC僅幾毫米的基板上。工程玻璃可以承載電氣重分布層和低損耗波導(dǎo)，從而簡化對準(zhǔn)過程并消除昂貴的硅光子中介層。由于用于射頻的相同玻璃通孔技術(shù)可以創(chuàng)建垂直光通孔，因此單個纖芯可以支持跨阻放大器、激光驅(qū)動器以及光波導(dǎo)本身。電子和光子布線的融合直接發(fā)揮了玻璃的優(yōu)勢，并將其潛在市場推向了傳統(tǒng)電子封裝之外。
04、結(jié)語
市場對玻璃基板的關(guān)注從24年就開始了，然而，缺乏統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)、難以與器件兼容、量產(chǎn)的不確定性等問題，使得業(yè)界對玻璃基板能否商業(yè)化一直存在質(zhì)疑。
這一賽道的領(lǐng)軍者英特爾今年以來的波折，就是這種質(zhì)疑的體現(xiàn)。
然而，AI與高性能計算對先進封裝的需求也是切實存在的，經(jīng)過技術(shù)的突破、不同廠商經(jīng)營模式的相互碰撞，玻璃基板的商業(yè)化之路正在愈發(fā)清晰，市場的信心也更足了。
即將到來的2026年，是許多廠商設(shè)定的玻璃基板量產(chǎn)元年。無論成功還是失敗，揭曉答案的那一天，不遠了。