时间：2025-08-13 03:09 作者：无产者
玻璃基板，一夜生变,玻璃基板工艺流程
2024年8月，一则看似平常的人事变动消息，却在半导体行业掀起了不小的波澜——英特尔长期的芯片封装专家段罡（Gang Duan）博士，在英特尔工作了17年半后悄然离职，转而加入三星电机，出任美国执行副总裁。
这位被评为2024年度发明家的技术专家，正是英特尔玻璃基板技术的核心推动者。在英特尔发布的宣传视频中，段罡曾豪情满怀地表示："我们相信，未来的人工智能系统将构建在超大尺寸玻璃基板上。"如今，这句话却成了一个时代的句号。
这位大牛的离职，象征着玻璃基板技术格局重新洗牌的缩影，在AI芯片需求爆发的当下，这一领域正在经历着一场剧变。
从陶瓷到玻璃的漫长征途
英特尔作为芯片巨头，在基板上的探索一直先于行业一步。
早在20世纪90年代，英特尔就引领了行业从陶瓷封装向有机封装的转变，率先实现卤素和无铅封装，并发明了先进的嵌入式芯片封装技术。在这个过程中，英特尔与日本味之素公司合作开发的ABF（Ajinomoto Build-up Film）基板技术，成为了半导体封装领域的重要里程碑。
ABF基板凭借其优异的电气性能和制造工艺成熟度，迅速成为高端芯片封装的主流选择。这种有机材料基板不仅支撑了英特尔多代处理器的发展，也为整个行业奠定了封装技术的基础。
然而，随着AI芯片对性能要求的不断提升，ABF基板的局限性也日渐显现，传统的有机材料基板在面对越来越大、越来越复杂的AI芯片时，已经开始力不从心。
玻璃基板的优势显而易见。相比传统的塑料基板，玻璃基板具有更光滑的表面，更好的热稳定性，以及更低的介电损耗。据悉，玻璃芯通孔之间的间隔能够小于100微米，这直接能让晶片之间的互连密度提升10倍。对于需要处理海量数据的AI芯片来说，这样的性能提升无疑是革命性的。
2023年9月，英特尔宣布推出业界首批用于下一代先进封装的玻璃基板，计划在2026年至2030年推出。这一消息震动了整个行业，也让竞争对手们感到了紧迫感。
在2023年10月与Semi Wiki的一次谈话中，英特尔院士、基板封装技术开发组织模块工程高级总监 Raoul Mannepoli 博士指出，英特尔在玻璃基板方面的研究已经开展了十多年。最初是与大学合作进行研究，同时英特尔内部的组件和研究团队也在努力攻克难关，力求让玻璃基封装成为现实。在2021至2023这三年半时间里，研究取得关键突破后，团队进入了探索模式，整合资源形成了一条能够进行规模化研发的生产线。
在这一过程中，最大的挑战在于玻璃的易碎性。刚开始研究时，要将一块面板从生产线的起点完好无损地送到终点，需要花费不少功夫。即使是面板边缘接触到任何金属表面，都可能导致玻璃面板产生裂纹或损坏。此外，在架构创新方面也面临诸多问题，比如如何管理基于玻璃的封装压力，如何在互连密度方面实现最佳价值等。
为了解决这些问题，英特尔团队在工具设计方面进行了创新，研究如何在生产线上处理这种易碎材料，如何在添加互连层时不产生应力。截至目前，英特尔在如何使玻璃适用于封装方面已经拥有超过 600 项发明，正是这些创新使得团队能够处理易碎的玻璃，构建互连层，并保证其在可靠性方面的表现。
Mannepoli强调，玻璃基板所提供的设计灵活性无疑将引发大量创新，特别是在高速输入输出信号传输、改进的功率传输以及光学集成等方面，为设计师提供了广阔的创新空间。目前，人工智能和数据中心领域的工作负载已经开始应用玻璃基板，一旦基础设施完善，高密度互连计算平台，无论是客户端还是数据中心领域，都将继续采用玻璃基板。
他表示，英特尔正努力将行业中现有的再分布层技术与玻璃特有的基板处理技术相结合，以在初期缩小成本差异。随着产量的增加和基础设施的完善，最终玻璃基板的成本有望与有机基板持平。
对于英特尔而言，2023年玻璃基板的首秀，意味着其十多年来的技术布局初见成果，其在新闻稿中乐观地表示，自己将于本十年后期正式推出这项革命性的基板技术。
英特尔的战略大转向
就在玻璃基板赛道愈发热闹、产业链加速成型的时候，英特尔却在悄然重新审视自己的技术布局和资源投向。
今年4月底举行的“英特尔晶圆代工直连2025（Intel Foundry Direct Connect 2025）”大会上，英特尔执行副总裁兼晶圆代工技术与制造事业部总经理 Naga Chandrasekaran 明确表示，玻璃基板依然是未来先进封装体系中的关键构件之一。
他强调，相较于先进制程的晶圆制造本身，先进封装能力才是英特尔代工业务实现差异化竞争的核心武器。他还透露，英特尔目前正在开发120x120mm的超大尺寸封装技术，并计划在未来几年推出具备更高热稳定性的玻璃基板解决方案，以支持新一代高性能AI和HPC芯片的封装需求。
然而，随着英特尔首席执行官陈立武上任以来推动的一系列战略收缩与聚焦决策逐步展开，玻璃基板的内部投入也出现了明显的弱化趋势。将资源优先配置到英特尔的核心产品线——包括14A与18A制程节点、Xeon CPU、AI加速芯片以及代工业务的产能建设中，意在通过财务纪律和执行效率的提升，让英特尔重新走上可持续增长的轨道。
这一趋势意味着，尽管在技术话语中仍对玻璃基板表达重视，但英特尔的实际动作已经更多倾向于“战略性外采”。
分析人士指出，即使未来玻璃基板在高密度AI系统中成为不可或缺的封装材料，英特尔依然可以选择从专业供应商处采购现成产品，而不必继续承担自研的高投入与长期风险。相比之下，外包模式更能帮助英特尔缩短开发周期、优化成本结构，并保留采购弹性。
这种从自主开发到外部采购的转变，实质上体现出英特尔在面对激烈市场竞争与财务压力下所作出的务实取舍。正如该公司目前聚焦于14A、18A等先进制程节点所体现的战略收敛逻辑，放弃对玻璃基板的深度自研投入，被视为其全面收紧资本开支、提升核心业务盈利能力的一部分。通过将精力集中于可带来商业突破的主战场，英特尔希望在“芯片制造+代工+系统封装”这三位一体的格局中占据更有利位置。
但有意思的是，当英特尔愈发倾向于外包而非自建产线之际，其他厂商却悄然加快了玻璃基板。
三星的快速跟进
首先是挖了英特尔芯片封装专家段罡的三星，它对玻璃基板可谓是“蓄谋已久”。
2024年1月的CES 2024上，三星电机提出将在当年建立玻璃基板试制品产线，目标是2025年产出试制品，2026年实现量产。后续三星电机将设备采购和安装时间提前至9月，并将于第四季度启动试产线，比原计划提前一个季度，其预计将于2026年开始生产用于高端系统级封装（SiP）的玻璃基板。
韩媒报道指出，三星电机的玻璃基板产线旨在简化生产流程，并遵守三星严格的安全和自动化标准，其设备供应商已经确定，Philoptics、Chemtronics、Joongwoo M-Tech 和德国 LPKF 等公司将负责提供零部件。
而在今年6月，三星电机宣布，玻璃基板样品生产线的准备工作已接近尾声，计划于2025年开始向两至三家美国大型科技公司供应样品，此外，这家子公司还在深化与三星电子的战略合作，特别是在玻璃中介层供应链建设相关领域。
三星电机在2025年第一季度财报电话会议上指出，AI加速器玻璃基板业务将从第二季度开始产生可观的收入，随着应用范围的扩大，销售额预计将逐步增长。其表示，尽管美国关税政策存在不确定性，但三星电机认为影响有限，因为其对美国市场的多层陶瓷电容器（MLCC）和相机模块的直接出口量相对较低。
据了解，三星电机的玻璃基板生产线位于韩国世宗，预计将于2025年第二季度开始运营。三星电机旨在利用这一能力来支持人工智能加速器和其他高性能计算应用对先进封装解决方案日益增长的需求。
而三星电子的布局则更为谨慎一些，据透露，三星电子已确定计划在2028年将玻璃基板引入先进半导体封装领域，其要点是用“玻璃中介层”取代“硅中介层”，这也是三星电子玻璃基板路线图首次被确认。
一位知情人士表示：“三星电子已经制定了一项计划，将在 2028 年将硅中介层转换为玻璃中介层，以满足客户需求。”
中介层（Interposer），又称中间基板，是AI芯片的重要组成部分。 AI半导体采用2.5D封装结构，将图形处理单元（GPU）置于中心，高带宽内存（HBM）置于其周围，中介层作为连接GPU和HBM的通道。
目前，中介层由硅制成。其优点包括高速数据传输和高热导率。但由于材料昂贵、工艺成本高，导致制造成本较高。出现的替代方案是玻璃中介层。易于实现超精细电路，可进一步提高半导体性能并降低生产成本。
目前业界正尝试以玻璃取代中介层及主板，但预期中介层向玻璃的转变将比主板更快。例如，AMD 正在推行一项计划，到 2028 年将玻璃中介层应用于其半导体。
三星电子推出玻璃中介层被解读为对人工智能推动的先进半导体需求日益增长的回应。由于该公司从事根据客户订单制造半导体的“代工”业务，因此其战略是准备和提供下一代技术。它还有可能用于三星自己生产的系统半导体和高带宽内存（HBM）。
据确认，三星电子正在与供应链企业商谈，在根据芯片尺寸定制的“单元”中使用玻璃中介层，而非玻璃基板。通常情况下，玻璃基板的原始尺寸为510×515mm，然后切割成适合芯片尺寸。英特尔、Absolix 和其他公司正在以这种方式生产原型。
另一方面，据悉三星电子选择在100×100㎜以下的玻璃上进行该工艺。业内人士分析称，这是“为了加快技术实施和样机生产速度的策略”、“为了快速进入市场”。但据报道，由于尺寸较小，实际量产时生产率可能会较低。
三星电子还制定了一项计划，将外包公司提供的玻璃中介层与天安园区的半导体一起进行封装。该计划将利用已建立的面板级封装（PLP）生产线。 PLP是代替在圆形晶圆上进行封装的晶圆级封装（WLP）而在方形面板上进行封装的封装方法，被评价为生产率高、适合玻璃基板的工艺。
预计三星电子将通过引领玻璃中介层来强化其“AI集成解决方案”战略。在去年的三星晶圆代工论坛上，该公司宣布了涵盖晶圆代工、HBM和先进封装的一站式AI解决方案作为其未来战略。预计玻璃基板的加入将进一步提升代工和封装的竞争力。
值得注意的是，三星的策略与英特尔截然不同。三星充分发挥了集团化作战的优势，在今年3月，三星电子已开始与三星电机和三星显示等主要电子关联公司联合研发玻璃基板。据了解，三星电机将贡献其在半导体与基板结合方面的专有技术，而三星显示器则将贡献玻璃工艺。这是三星电子首次与集团内电子元件公司共同开展玻璃基板研究。
而现在，随着段罡的加盟，三星在玻璃基板领域的实力无疑得到了进一步增强。
群雄并起的产业格局
除了两个巨头之外，玻璃基板赛道上还有更多的玩家。
首先是台积电，尽管台积电此前并未公开提及关于玻璃基板技术的具体计划，但考虑到这家公司在封装领域的深厚积累，其很可能早已有相关的技术储备。据媒体报道，业界盛传台积电已重启玻璃基板的研发，以此来满足未来英伟达想用FOPLP的需求。
此外，中国台湾半导体设备厂商也提前展开部署。与英特尔合作多年的钛升科技发起，集结激光与等离子设备供应商、检测厂商、材料和关键零组件厂，成立了玻璃基板供应商E-core System大联盟，致力合作共创完整玻璃基板供应链。该联盟已公开展示 515 × 510 mm 的玻璃中芯样品，囊括激光加工、湿制程蚀刻与种子层溅镀等关键技术成果，意图争取英特尔和台积电的订单。
据了解，E&R 提供的技术方案不仅涵盖设备，还包括 FOPLP（Fan‑Out Panel Level Packaging）在大尺寸载板（300–700 mm）上的成熟量产能力，例如激光标记、钻孔后等离子清洗、ABF 钻孔及后除粘等处理工艺，具备高翘曲处理能力（达 16 mm），这种产业链联盟的形式，或许能够在玻璃基板的产业化进程中发挥重要作用。
其他韩系厂商也在悄然布局。
SK集团下的SKC 通过子公司 Absolics 在 CES 2025 展会上展示其玻璃基板应用于 AI 数据中心，强调其支持超细线路电路、多组件集成（如 MLCC）、封装厚度减薄 50%、数据处理速度提升 40%、功耗显著降低等优势。
目前Absolics 在美国乔治亚州科文顿建设的首个量产基地已进入原型生产阶段，年产能约 12,000 m²，目标年底完成量产准备，并与 AMD、AWS 等进行供应谈判，接近预认证阶段。此外，美国商务部依据 CHIPS Act 拟提供 7,500 万美元资助，支持 Absolics 建设新厂，该厂预计将创造数百就业岗位，推动美国本土玻璃基板材料供给能力提升。
LG集团旗下的LG Innotek 正积极拓展其半导体基板能力，已明确表示正在考察玻璃基板作为未来主流封装材料，并评估其在先进封装中的应用潜力。
据报道，LG Innotek 计划在 2025 年底前产生玻璃基板样品并进入验证阶段，标志着其正在加速投入这一新材料的实际开发。作为下游封装厂之一，LG Innotek 也在快速推进其 FC‑BGA（Flip Chip Ball Grid Array）技术，目标将该业务扩大至 2030 年达到 7 亿美元规模。
此外，另一家韩厂JNTC 已于 2025 年 5 月完工并宣布投产韩国首座专用半导体玻璃基板工厂，月产量达 10,000 片，并计划在下半年启动量产。据了解，JNTC 已与 16 家全球客户签署 NDA，进入定制样品提供阶段，同时计划在越南兴建大规模生产线，以应对全球需求增长，预计产能扩大三倍，并形成其玻璃基板业务的全球增长引擎。
日本的Ibiden作为全球最大的半导体基板厂商之一，也在玻璃基板领域积极推进 R&D，试图将其引入封装基板市场。其 2023–2027 年资本支出计划中明确涵盖“glass core substrate”（玻璃核心基板）研发，预示着其将玻璃基板视为重要增长方向
报道指出，针对 AI Server 市场，Ibiden 正提升 IC 基板产能以支持英伟达供应链需求，未来玻璃基板量产机会正在酝酿之中，若 Ibiden 成功实现玻璃基板商业化，其在全球封装材料供应链中的地位将进一步巩固，并可能引领日本关注开拓高附加值封装市场。
在一众加速推进玻璃基板技术的厂商看来，在2030年之前实现大规模量产并不是一种奢望。
重新定义的产业格局
英特尔玻璃基板主要推动者的离职，不仅仅是一次人才流动，更像是整个玻璃基板产业格局重新洗牌的一个信号。
英特尔从技术先驱转向战略采购，三星凭借集团优势快速推进，台积电默默布局蓄势待发，而众多供应商则在产业链各环节展开激烈竞争。这种多元化的竞争格局，或许正是玻璃基板技术快速发展所需要的催化剂。
对于AI芯片产业来说，玻璃基板技术的成熟意味着更强的算力、更低的功耗和更小的体积。而对于整个半导体封装行业来说，玻璃基板的普及则可能带来一轮新的技术革命和产业洗牌。
在这场玻璃基板的竞赛中，没有永远的领先者，也没有永远的落后者。正如段罡从英特尔转向三星一样，技术的发展轨迹往往充满变数。唯一可以确定的是，在AI时代的推动下，玻璃基板技术的产业化步伐正在加速，而这场变局，才刚刚开始。
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