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1、 1/29 2024 年年 6月月 17 日日 行业行业|深度深度|研究报告研究报告 行业研究报告 慧博智能投研 玻璃基板玻璃基板行业行业深度：深度：核心技术核心技术、行业现状行业现状、产业链产业链及相关公司深度梳理及相关公司深度梳理 随着 AI 算力需求逐渐提高，硬件电路高度复杂化。无论是原先广泛使用的 PCB 有机基板，或者是提高封装密度的 TSV技术都将在可预见的时间内成为制约 AI 芯片等高性能算力芯片生产的短板。而玻璃基板凭借其天然的电气特性、优异的机械性能、良好的热导率和较低的热膨胀系数，成为新型先进封装技术基板的研究重点。玻璃基板的核心技术 TGV 也作为下一代先进封装工艺开始进

2、入业界替代 TSV 技术。本篇文章我们将集中探讨先进封装领域中的玻璃基板，介绍其基本概念和性能等特点，并深入讲解其关键技术。同时，我们将分析当前行业的发展状况，并详细介绍产业链中的关键环节，列举可能受益的相关公司。最后对行业的未来进行展望。期望这些内容能够帮助大家更好地理解玻璃基板。目录目录 一、行业概述.1 二、TGV 是玻璃基板核心技术.6 三、行业现状.15 四、产业链分析.18 五、相关公司.25 六、未来展望.27 七、参考研报.29 一、一、行业行业概述概述 1、IC 载板：芯片封装的关键材料，载板：芯片封装的关键材料，ABF 载板为主流载板为主流 IC 载板（载板（substra

3、te）为半导体封装中的关键材料。）为半导体封装中的关键材料。在封装过程中，IC 载板介于芯片与 PCB 之间，实现信号传输连接，同时为芯片提供保护和支撑并形成散热通道，使封装后的芯片达到符合要求的尺寸。据 Prismark 预测，到 2026 年，全球 IC 封装基板行业规模有望达到 214 亿美元。从载板材料上看，主要分为从载板材料上看，主要分为 BT/ABF 载板两类，主要区别在于其所用的介质及性能的不同：载板两类，主要区别在于其所用的介质及性能的不同：BT 载板：载板：具有较高的玻璃化温度、优秀的介电性能、低热膨胀率、良好的力学特征等性能，因此广泛应用于存储器、射频、手机 AP 等领域，

4、但由于其具有较硬的玻纤砂层，虽然能够稳定尺寸，防止热胀冷缩影响良率，但同时钻孔难度较高，较难满足目前精细化、高多层化的载板需求。2/29 2024 年年 6月月 17 日日 行业行业|深度深度|研究报告研究报告 ABF 载板：载板：多层数、细线路等优势更适配于更先进制程 I/O 端口数较多的场景，应用于高性能运算芯片，主要用于 CPU、GPU、FPGA、ASIC 等高性能运算芯片。从载板工艺区分，从载板工艺区分，ABF 载板又可以分成载板又可以分成两种为：两种为：BGA（Ball Grid Array）与 CSP（Chip Scale Package），其中 BGA 为球栅阵列封装，优点为 I

5、/O 间距大、可靠性高、散热性能较好，广泛用于高功耗、高集成度芯片，其中 FCBGA 基板具有大尺寸、高叠层和精细线路基板具有大尺寸、高叠层和精细线路 3 个方面的特点。个方面的特点。目前主流的芯片目前主流的芯片 2.5/3D 封装以台积电封装以台积电 CoWoS 为代表为代表，根据不同中介层，分为根据不同中介层，分为 CoWoS-S/R/L 三种三种类型。类型。CoWoS（Chips on Wafer on Substrate）技术先将芯片通过 Chip on Wafer（CoW）的封装制程连接至硅晶圆，再把 CoW 芯片与基板（Substrate）连接，整合成 CoWoS，核心是将不同的芯

6、片堆叠在同一片硅中介层实现多颗芯片的互联，其中将采用到封装基板+硅中介层的方案，而封装基板主要以ABF 载板为主。2、玻璃基板性能出色，成为芯片封装的关键方向玻璃基板性能出色，成为芯片封装的关键方向 随着高性能芯片的发展，传统有机材料基板在高性能芯片的封装应用中呈现出一定的局限性。随着高性能芯片的发展，传统有机材料基板在高性能芯片的封装应用中呈现出一定的局限性。随着基板上固定的芯片数量增加，整个芯片集成的晶体管总数也相应增多。有机材料基板加工难度小，生产成本较低，在芯片封装领域已被应用多年。但随着对芯片计算需求的增加，信号传输速度、功率传输效率、以及封装基板的稳定性变得尤为关键，有机材料基板面

7、临容量的极限。由由 Intel 主导的主导的玻璃玻璃 IC 载板，载板，成为适用于下一代先进封装的材料。成为适用于下一代先进封装的材料。三星、三星、AMD、苹果等国际知名科技芯片公司均表示将导入或探索、苹果等国际知名科技芯片公司均表示将导入或探索玻璃基板芯片封装技术。玻璃基板芯片封装技术。玻璃基板在封装领域的引入是一次重要的技术革新玻璃基板在封装领域的引入是一次重要的技术革新，相比，相比 CoWoS-S 工艺使用的硅中介层和工艺使用的硅中介层和 FC-BGA有机基板，玻璃基板具有以下的突出优点：有机基板，玻璃基板具有以下的突出优点：1）高平整度与低粗糙度：高平整度与低粗糙度：玻璃基板具有较高的

8、表面平整度和低粗糙度，为微小尺寸半导体器件的制造提供了理想的平台。玻璃基板的开孔之间的间隔小于 100 微米，远超有机面板，使得晶片间的互连密度大幅提升。2）热稳定性与低热膨胀系数（热稳定性与低热膨胀系数（CTE）：）：玻璃基板热稳定性强，可在高温环境下保持性能稳定，且其热膨胀系数与硅接近，有助于减少封装过程中因热失配导致的应力问题，有效解决了 3D-IC 堆叠扭曲的问题。aVaVbZeU8XaVaYbZaQdN8OtRpPoMtPfQqQoQkPnPpP6MpPuNwMqMtRwMnQrQ 3/29 2024 年年 6月月 17 日日 行业行业|深度深度|研究报告研究报告 3）高介电常数与低

9、介电损耗：高介电常数与低介电损耗：玻璃材料是一种绝缘体材料，介电常数只有硅材料的 1/3 左右，损耗因子比硅材料低 23 个数量级，使得衬底损耗和寄生效应大大减小，可以有效提高传输信号的完整性。4）化学稳定性与抗腐蚀性：化学稳定性与抗腐蚀性：玻璃基板化学稳定性出色，能有效抵抗湿气、酸碱等环境侵蚀，保障封装内元件的长期稳定性。5）高透明度与光学特性：高透明度与光学特性：对于需要透明窗口或涉及光通信的封装应用，玻璃基板的高透明度和优良光学特性（如可调控折射率）具有独特优势。6）环保与长期可靠性环保与长期可靠性：玻璃基板通常不含有机挥发物，更加环保。其稳定的物理化学性质赋予封装产品出色的长期可靠性。

10、3、玻璃基板有望替代玻璃基板有望替代 FC-BGA 基板和硅中介层基板和硅中介层 能够能够认为，玻璃基板未来有望取代认为，玻璃基板未来有望取代 ABF 基板中的基板中的 FC-BGA 载板成为封装基板的主要材料，同时也有载板成为封装基板的主要材料，同时也有望取代硅中介层，成为新的中介层材料：望取代硅中介层，成为新的中介层材料：玻玻璃基板替代璃基板替代 FC-BGA 载板：载板：根据 Intel 预计，玻璃基板具有卓越的机械、物理和光学特性，使该公司能够构建更高性能的多芯片 SiP，在芯片上多放置 50%的裸片，与 ABF 塑料相比，它的厚度可以减少一半左右，减薄可以提高信号传输速度和功率效率。

11、4/29 2024 年年 6月月 17 日日 行业行业|深度深度|研究报告研究报告 玻璃基板替代硅中介层：玻璃基板替代硅中介层：根据基于光敏玻璃的垂直互连通孔仿真与电镀工艺研究（林来存等，2018），硅基转接板由于硅的半导体性质，面临介电损耗较大、信号插入损耗较大等问题，同时其加工和微组装成本较高。而玻璃基板作为中介层，可以承载多个不同类型的芯片，如处理器、存储器、传感器等，其具有的高介电常数和低介电损耗有助于减小无源元件尺寸，提高集成度。封装性能上：封装性能上：玻璃基板上的互连密度随着通孔技术提升有望提高 10倍，同时增加了设计人员在电源传输和信号线路布置方面的灵活性。此外，玻璃基板的机械性

12、能得到改善，可以实现超大型封装，并具有非常高的组装良率。基于玻璃基板对基于玻璃基板对 FCBGA 基板和硅中介层的替代，其对应的玻璃基板封装技术也将替代目前主流的基板和硅中介层的替代，其对应的玻璃基板封装技术也将替代目前主流的CoWoS-S 封装技术，同时将载板、中介层和芯片垂直互联工艺也将由硅通孔技术封装技术，同时将载板、中介层和芯片垂直互联工艺也将由硅通孔技术 TSV 转变为玻璃通转变为玻璃通孔孔 TGV（Through Glass Via）。）。4、玻璃基板制造：较玻璃基板制造：较 FC-BGA 基板简单，但仍存在难点基板简单，但仍存在难点 玻璃基板制造过程使用与玻璃基板制造过程使用与

13、ABF 基板相同的基板相同的 SAP 半加成法工艺，而具体的封装环节相对半加成法工艺，而具体的封装环节相对 ABF 基板中的基板中的FC-BGA 载板流程有所简化，但目前距离量产仍存在一定技术难点。载板流程有所简化，但目前距离量产仍存在一定技术难点。（1）玻璃基板制造：使用与玻璃基板制造：使用与 ABF 相同的相同的 SAP 半加成法工艺半加成法工艺 玻璃基板在制造过程中采用与玻璃基板在制造过程中采用与 ABF 基板相同的基板相同的 SAP（semi-additive process，半加成法）工艺：，半加成法）工艺：工艺介绍：工艺介绍：根据电子时代资料，半加成法工艺是在生产超精细走线电路时用

14、于降低积层材料耗散损耗的成熟生产方法。该方法利用了加成法工艺步骤，在基底介质材料上添加铜，而不是用减成法工艺构建电路图形，最终可以大幅减少面积和层数及提升电子产品质量。实际制造流程：实际制造流程：SAP 通过真空层压技术将干膜层压到玻璃基板上，并预先对玻璃进行玻璃通孔，随后通过 UV 或准分子激光进行图案化；此外还需对玻璃基板进行种子层及导线的电镀、PVD、CMP 等工艺，随后在玻璃芯板两侧层压薄膜聚合物介质。5/29 2024 年年 6月月 17 日日 行业行业|深度深度|研究报告研究报告 （2）玻璃基板封装：相对玻璃基板封装：相对 FC-BGA 较为简单较为简单 玻璃基板封装与 FC-BG

15、A 载板的工艺存在异同，总体上其采用的工艺流程相对简单：相同点：相同点：玻璃基板工艺与 FC-BGA 基板工艺均属于 SAP半加成法，二者后段工艺整体相似，在成孔之后，都需要经过种子层磁控溅射、干膜抗蚀剂层压、曝光与显影、铜电镀与去膜刻蚀等流程，并且外层（构建层）均需要经过 ABF 膜的循环叠加。不同点：不同点：玻璃基板使用的是特种玻璃材料，通孔技术为激光改性+湿法刻蚀，即激光诱导刻蚀法（LIDE），FC-BGA 基板使用有机树脂材料和 CNC 数控钻孔（即一种机械钻孔方法）。玻璃通孔技术无需制作绝缘层：玻璃通孔技术无需制作绝缘层：玻璃本身是一种优异的绝缘材料，具有很高的电阻率。因此，在玻璃基

16、板上进行的金属化或通孔制作过程中，其本身就提供了足够的电气绝缘性能，不需要额外的绝缘层。此外，玻璃基板使用的 LIDE 激光诱导刻蚀工艺，能够在玻璃基板上制作出非常细密和均匀的通孔结构。这种高精度的加工方式可以确保通孔和基板之间的良好电气隔离，进一步减少了对额外绝缘层的需求。虽然从整体工艺来看，玻璃基板相对较为简单，但从技术成熟度的维度来看，虽然从整体工艺来看，玻璃基板相对较为简单，但从技术成熟度的维度来看，当前玻璃基板工艺在加工制造、性能测试、成本控制等方面还需要进一步的研究和突破：6/29 2024 年年 6月月 17 日日 行业行业|深度深度|研究报告研究报告 加工挑战：加工挑战：玻璃基

17、板，涉及钻孔与填孔优化、脆性处理、金属线粘附性、过孔填充均匀性、电气性能一致性等问题。材料选择、抗裂性、高纵横比、金属化、良品率、切割、散热与机械力承受能力等也是待解决的技术难题。层数限制：层数限制：玻璃基板潜力在于支持高密度互连，但目前受限于制造过程，难以实现多层电路。玻璃的刚性与通孔工艺使内层添加困难，影响实现多芯片模块和复杂集成电路所需的电气路径。脆性、抗损伤性与热管理：脆性、抗损伤性与热管理：封装及使用过程中需特别注意防止玻璃基板因外力导致的破损，需要研发抗损伤材料或结构设计。此外，虽然玻璃基板热稳定性好，但热导率通常低于金属，需要优化散热设计或采用新型热管理材料以应对高功率芯片的散热

18、需求。成本挑战：成本挑战：玻璃基板的制造与加工成本目前高于传统有机基板，需通过技术创新和规模化生产降低成本，提高市场竞争力。此外，推广玻璃基板需要产业链各方（设备、材料、封装服务、终端用户）的协作与标准制定，以实现产业生态的成熟与统一。二、二、TGV 是玻璃基板核心技术是玻璃基板核心技术 对于先进封装领域的各种应用，每片晶圆上通常需要应用数万个玻璃通孔并对其进行金属化，以获得所需要的导电性。在 2.5D/3D 封装及系统级封装下，通孔技术是连接各芯片与基板的核心技术。TGV（Trough Glass Via，玻璃通孔）技术也是玻璃基板的关键工艺。，玻璃通孔）技术也是玻璃基板的关键工艺。TGV

19、技技术是术是 TSV 技术的延续，主要区别在于引入了基板种类的变化。技术的延续，主要区别在于引入了基板种类的变化。TSV（Through Silicon Via）是指通过在硅中介层打孔的方式实现垂直互联，而与之对应的 TGV（Through Glass Via，玻璃通孔）是指穿过玻璃基板的垂直电气互连，它们都通过在中介层打孔并进行电镀填充来实现垂直方向的电气互联，以此来降低信号传输的距离，增加带宽和实现封装的小型化。而与 TSV不同的是，TGV 的中介层基板使用的是高品质硼硅玻璃、石英玻璃，以此来取得比硅中介层更好的封装表现，被认为是下一代三维集成的关键技术。7/29 2024 年年 6月月

20、17 日日 行业行业|深度深度|研究报告研究报告 TGV 作作为为 TSV 的低成本替代方案，逐渐受到广泛关注。的低成本替代方案，逐渐受到广泛关注。根据玻璃通孔技术研究进展（陈力等），硅基转接板 2.5D/3D 集成技术作为先进系统集成技术，近年来得到了迅猛的发展，但硅基转接板存在两个主要问题：（1）成本高，硅通孔（TSV）的制作采用硅刻蚀工艺，随后硅通孔需要氧化绝缘层、薄晶圆的拿持等技术，步骤复杂且流程较长；（2）电学性能差，硅材料属于半导体材料，传输线在传输信号时，信号与衬底材料有较强的电磁耦合效应，衬底中产生涡流现象，造成信号完整性较差（插损、串扰等）。TGV 省去了沉积隔离层、绝缘层的

21、过程。省去了沉积隔离层、绝缘层的过程。TGV的制备流程包括，先玻璃基板上进行打孔，然后采用电镀的方法将 Cu 沉积在基板通孔和正反面已实现电气连接，然后采用 CMP 的方法将表面 Cu 层去掉，最后采用 PVD 镀膜光刻方法制备 RDL 重布线层，去胶后最终形成钝化层。与 TSV 的制备流程对比，TGV省去了在衬底表面及 TGV 内壁沉积绝缘层的步骤（由于铜可以与硅发生反应，因此需要沉积绝缘层、隔离层），并由于玻璃基板本身就可以做的很薄，还可以省去二次减薄的过程。由于 TSV技术目前相对比较成熟，已经大规模应用在高带宽存储器 HBM的生产中，因此 TGV 与 TSV相同的制备步骤可以借鉴 TS

22、V的成功经验，技术成熟度相对比较高。根据玻璃通孔三维互连镀铜填充技术发展现状（纪执敬等），目前 TGV 中介层面临的挑战主要包括高密度 TGV 制作（成孔）、TGV的金属填充（填孔）、表面高密度金属布线等。1、玻璃通孔成孔技术：玻璃通孔成孔技术：目标是低成本、快速可规模化量产目标是低成本、快速可规模化量产 玻璃通孔成孔技术是制约玻璃通孔成孔技术是制约 TGV 发展的主要困难之一。发展的主要困难之一。TGV 通孔的制备需要满足高速、高精度、窄节距、侧壁光滑、垂直度好以及低成本等一系列要求，如何制备出高深宽比、窄节距、高垂直度、高侧壁粗糙度、低成本的玻璃微孔一直是多年来各种研究工作的重心。目前主流

23、的玻璃通孔加工成型方法有喷砂法、聚焦放电法、等离子刻蚀法、激光烧蚀法、电化学放电法、光敏玻璃法、激光诱导刻蚀法等。综合比较综合比较各种玻璃通孔制造技术，激光诱导刻蚀法具有低成本优势，有大规模应用前景。各种玻璃通孔制造技术，激光诱导刻蚀法具有低成本优势，有大规模应用前景。8/29 2024 年年 6月月 17 日日 行业行业|深度深度|研究报告研究报告 （1）喷砂法：加工精度较低，应用场景较少喷砂法：加工精度较低，应用场景较少 加工步骤：加工步骤：喷砂法要求在加工前先在玻璃基板上制作一层复合掩模，然后以制备的复合掩模为基础，采用干粉喷砂工艺对玻璃晶片进行蚀刻。考虑到蚀刻效率和宽高比，可在玻璃晶片

24、的一侧先蚀刻一次，随后在玻璃晶片的另一侧也采用同样的工艺步骤进行蚀刻，两次喷砂蚀刻过程中必须保证中心点完全对称以形成完整的通孔。工艺特点：工艺特点：由于喷砂法制作的通孔非常粗糙，孔径较大且一致性较差，所以该方法只能制作孔径较大(200m)、间距较大的玻璃通孔，而逐渐退出三维集成封装的应用范畴；同时，该工艺中使用的沙粒直径一般为 2050m，如此大的颗粒碰撞会对玻璃表面以及孔的侧壁造成封装系统无法接受的损伤，以此少见于先进封装工艺。9/29 2024 年年 6月月 17 日日 行业行业|深度深度|研究报告研究报告（2）聚焦放电法：通孔均匀性好，生产效率较低聚焦放电法：通孔均匀性好，生产效率较低

25、加工步骤：加工步骤：聚焦放电主要包括两个步骤：1.将玻璃放在两个电极之间，通过控制放电对玻璃局部区域进行放电熔融；2.通过焦耳热使玻璃内部产生高应力，引起内部高压和介电击穿，上述步骤可以在不到1s 的时间内就完成 100500m 厚的玻璃通孔制备，可以制备最小孔径为 20m、深宽比 58 的玻璃通孔。工艺特点：工艺特点：聚焦放电产生玻璃通孔的方法可以制备多种类型的玻璃，如石英、钠钙玻璃、无碱玻璃、含碱玻璃等，且从聚焦放电制作的 TGV 阵列可以看出，该方法能够制作均匀性较好、没有裂纹的高密度通孔。但由于此方法是单次进行单孔制作，所以生产效率较低，且从玻璃通孔的切片结果来看，通孔的形状不是很垂直

26、，可能会影响后续填充的效果。（3）等离子体刻蚀：通孔可靠性提高，工艺成本较高等离子体刻蚀：通孔可靠性提高，工艺成本较高 加工步骤：加工步骤：用等离子刻蚀法在石英玻璃上制作玻璃通孔步骤如下：1.在石英上蒸发沉积了一层铝层作为刻蚀硬掩模；2.通过光刻的方法暴露出玻璃表面需要光刻的位置；3.用氯气或者三氯化硼腐蚀暴露的铝层，用氧气等离子体去除玻璃表面的光刻胶；4.利用全氟环丁烷/氩气等离子体蚀刻石英以形成 TGV。10/29 2024 年年 6月月 17 日日 行业行业|深度深度|研究报告研究报告 工艺特点：工艺特点：等离子体法刻蚀 TGV 可以同时进行大面积的多个 TGV 刻蚀，因此生产效率相较聚

27、焦放电法可以得到改善，且因为其侧壁粗糙度小（150nm）、侧壁无损伤，拥有良好的可靠性保证。但是等离子刻蚀 TGV 的方法也还存在许多缺点，包括工艺复杂，需要额外的多个步骤；生产成本高，需要用到掩膜版、光刻胶等；以及刻蚀速率慢，速率小于 1m/min。（4）激光烧蚀法：通孔垂直度较高，但粗糙度、无裂纹无法兼顾激光烧蚀法：通孔垂直度较高，但粗糙度、无裂纹无法兼顾 激光烧蚀 TGV 制作是利用激光的能量将玻璃烧蚀以形成玻璃通孔，可制备出垂直度高的玻璃通孔。激光烧蚀所使用激光器主要包括飞秒激光、皮秒激光、纳秒准分子激光器和 CO2 激光器等。其中 CO2 激光属于“热激光”，其通过局部烧蚀玻璃材料形

28、成 TGV，但利用该种激光制备的 TGV 侧壁裂纹较多（热应力问题）；准分子激光器属于“冷激光”，其烧蚀形成的 TGV 孔壁基本上没有裂纹出现，但是孔壁的粗糙度略大（45m），且成孔效率较低。（5）电化学放电加工法：工艺简单设备要求低，但可加工孔径较大电化学放电加工法：工艺简单设备要求低，但可加工孔径较大 加工步骤：加工步骤：电化学放电加工法是一种将电火花加工（EDM）和电解加工（ECM）相结合的新型低成本玻璃微加工方法。该方法通过电解液的电化学放电和化学腐蚀产生的热熔作用，将材料从基板中去除。电化学加工的电解槽由一个碱性电解质溶液（氢氧化钾、氢氧化钠等）和两个电极组成，工具电极和对电极分别连

29、接到电源的正、负端子上。当两个电极之间施加电位差时，在工具电极周围由于气泡的聚结 11/29 2024 年年 6月月 17 日日 行业行业|深度深度|研究报告研究报告 而形成一层薄薄的氢气膜，将工具电极与周围的电解液完全隔离。当电位差进一步增大时，氢气膜破裂，产生电化学放电，并将将玻璃融化并移除。工艺特点：工艺特点：该方法不仅工艺简单，且对设备要求较低，能快速加工出 TGV。但是目前该方法只能加工出孔径大于 300m 且上开口大于下开口的锥形玻璃通孔，这也大大限制了该方法的应用范围。（6）光敏玻璃光敏玻璃法：高密度、高深宽比通孔，但成本较高、材料受限法：高密度、高深宽比通孔，但成本较高、材料受

30、限 加工步骤：加工步骤：光敏玻璃法是指根据光敏玻璃材料特性，利用紫外曝光、热处理、湿法刻蚀等方法实现玻璃通孔加工的工艺流程。加工前需先将玻璃进行预处理，即将玻璃先后放入异丙醇和丙酮中分别超声清洗10min 取出后用氮气吹干，除去玻璃表面杂质，随后先通过紫外光对光敏玻璃进行曝光，并在马弗炉中进行热处理以让紫外线照射过的区域材料变性成为陶瓷材料，最后通过氢氟酸溶液进行湿法刻蚀来去除陶瓷材料，整个加工过程中需要精密的温度控制。12/29 2024 年年 6月月 17 日日 行业行业|深度深度|研究报告研究报告 工艺特点：工艺特点：基于光敏玻璃的 TGV 制作方法优势在于采用高刻蚀速率的湿法腐蚀可以实

31、现各向异性刻蚀，从而获得高密度、高深宽比的玻璃通孔。但是该技术也存在两个问题：1.价格昂贵，光敏玻璃本身的材料价格和工艺制程价格都相对较高；2.对于不同尺寸的图形，尤其是盲孔或者盲槽的刻蚀，由于腐蚀速率不同会造成图形定义精度差别较大；3.由于需要高温处理，会导致玻璃在半固化状态下移动，造成结构偏移。（7）激光诱导刻蚀法：目前最有大规模使用前景的工艺激光诱导刻蚀法：目前最有大规模使用前景的工艺 加工步骤：加工步骤：通过脉冲激光诱导玻璃产生连续的变性区，相比未变性区域的玻璃，变性玻璃在氢氟酸中刻蚀速率较快，基于这一现象可以在玻璃上制作通孔/盲孔。根据玻璃通孔三维互连镀铜填充技术发展现状（纪执敬等）

32、，德国 LPKF 公司率先用该技术实现了玻璃通孔制备，该公司将该方法分为两步：1.使用皮秒激光在玻璃上产生变性区域；2.将激光处理过的玻璃放到氢氟酸溶液中进行刻蚀，该工艺可以制备孔径最小为 10m 的 TGV 通孔，典型深宽比在 10:1 的范围内，某些特殊条件下根据玻璃类型可达到 50:1。国内方面，厦门云天半导体科技有限公司成功开发了先进 TGV 激光刻蚀技术，实现了深宽比为 10:1 的玻璃通孔量产，研发结果显示，该技术可以制备深宽比为 20:1 的通孔和 5:1 的盲孔，且具备较好的形貌。13/29 2024 年年 6月月 17 日日 行业行业|深度深度|研究报告研究报告 工艺特点：工

33、艺特点：激光诱导刻蚀法的反映机理与上文展示的光敏玻璃法类似，都是通过某种光线的照射使得玻璃内部出现变性区域，然后通过酸溶液湿法刻蚀完成，区别在于激光诱导刻蚀法对无需使用特殊的光敏玻璃。此外，激光诱导刻蚀法的优势还包括：1.可以在 50500m 厚的玻璃上形成孔径大于 20m 的玻璃通孔，成孔质量均匀，一致性好，无裂纹；2.成孔速率快，可达到 290TGV/s；3.TGV 形貌可调，由于刻蚀的各向异性，可以通过调节激光参数来控制 TGV的垂直度和形貌。但也具有激光诱导速度慢、制备过程复杂、激光诱导孔径受激光范围限制、表面易损伤及对材料要求高等缺点。2、玻璃通孔填孔技术：玻璃通孔填孔技术：需需高质

34、量进行金属填充高质量进行金属填充 除了 TGV 成孔技术外，限制玻璃通孔应用的另一个技术难点是高质量的金属填充。TGV孔径较大，且多为通孔，电镀时间长、成本高；另一方面，与硅材料不同，由于玻璃表面平滑，与常用金属（如 Cu）的黏附性较差，容易造成玻璃衬底与金属层之间的分层现象，导致金属层卷曲甚至脱落等现象。目前，研究方向主要包括金属实孔填充和孔内电镀薄层：金属实孔填充：金属实孔填充：类似硅通孔的金属填充方案可以应用在 TGV 金属填充中。包括：玻璃盲孔制备，TGV铜填实，铜覆盖层去除过程，顶部重布线层(RDL)(TR1)过程，临时键合，研磨减薄露铜，底部RDL(BR1)制备，解键合等工艺过程。

35、孔内电镀薄层：孔内电镀薄层：TGV也可采用通孔内电镀薄层方案实现电学连接。采用薄层电镀方案的优势是在保证电学性能的同时可以有效减小电镀时间和电镀成本。3、高密度布线技术：主要有高密度布线技术：主要有 CTT/PTE/多层多层 RDL 等路径等路径 根据玻璃通孔技术研究进展（陈力等，根据玻璃通孔技术研究进展（陈力等，2021），相对于有机衬底而言，玻璃表面的粗糙度小，所），相对于有机衬底而言，玻璃表面的粗糙度小，所以在玻璃上可以进行高密度布线，这种技术进一步减小了芯片的体积。以在玻璃上可以进行高密度布线，这种技术进一步减小了芯片的体积。目前，主流的高密度布线技术主要有线路转移（CTT）和光敏介质

36、嵌入（PTE），多层 RDL 堆叠等路径。14/29 2024 年年 6月月 17 日日 行业行业|深度深度|研究报告研究报告 CTT（Copper Trace Transfer，线路转移）主要包括两个过程：，线路转移）主要包括两个过程：1.预制 RDL 线路：首先在可移动载体上单独制造一层薄导电层，通过光刻、电镀和去胶制作出 RDL 线路，并在转移到基板上之前测试或检查细线成品率。2.RDL 层集成：完成 RDL 层的制备后，先在玻璃中介层的两面利用钝化胶形成钝化层，随后使用热压合的方式将预制 RDL 层转移到钝化层上，最后去除载板和导电胶。PTE（Photo Trench Embeddin

37、g，光敏介质嵌入）的详细工艺流程包括：，光敏介质嵌入）的详细工艺流程包括：1.首先刻蚀基板下侧铜箔，并使用真空压膜机在基板上侧压合感光膜；2.随后在光刻图案化后进行种子层沉积，采用物理气相沉积（PVD）分别沉积 Ti 和 Cu 作为阻挡层和种子层，接着采用电镀工艺填充沟槽；3.沟槽填充完后，使用化学腐蚀剂刻蚀掉上表面的铜从而露出线路。多层多层 RDL 堆叠：堆叠：在多层 RDL 制备领域，乔治亚理工学院的 LU 等研究了多层 RDL 的 2.5D 玻璃转接板技术，实现了面板级光刻后 1.55m 的线条沟槽制备，并提出改进式半加成工艺法（SAP）达到了5m 以下低成本的线宽制作工艺，即用旋转金刚

38、刀取代昂贵的 CMP 对层间 RDL 表面平坦化，进而做到低成本多层 RDL 堆叠。其工艺步骤包括：其工艺步骤包括：首先在第一层 RDL 的基础上进行压膜，然后通过显影制作 15/29 2024 年年 6月月 17 日日 行业行业|深度深度|研究报告研究报告 通孔并暴露出第一层 RDL 的铜焊盘，接着进行种子层溅射。后将高分辨率的光刻薄膜层压在基板上侧并进行高精度的曝光、显影。4、玻璃基板的产业化量产玻璃基板的产业化量产壁垒壁垒 用于用于 2.5D、3D 封装的玻璃基板及玻璃中介层仍未进入商业化量产阶段。封装的玻璃基板及玻璃中介层仍未进入商业化量产阶段。由于 TGV 工艺在玻璃基板的制造中需大

39、量应用，因此其工艺的成熟度决定了玻璃基板商业化的进展。目前玻璃基板的产业化量产仍存在一定壁垒，主要包括：1）高深宽比的 TGV 结构制造：制造具有高深宽比的 TGV 结构，需要精确的工艺控制以确保通孔的质量和电导性；2）通孔中微裂纹的产生：由于玻璃为脆性材料，在 TGV 过程可能会产生微裂纹，影响通孔的结构完整性和电气性能；3）热应力管理：由于热膨胀系数不匹配，TGV在制造和使用过程中可能会产生热应力，需要采取措施进行管理；4）通孔的金属化：实现 TGV 的有效金属化是另一个挑战，需要确保良好的电导性和与周围材料的兼容性。三三、行业现状行业现状 1、目前玻璃基板主要应用于目前玻璃基板主要应用于

40、 TFT-LCD 及及 OLED 等显示产业等显示产业 玻璃基板原玻璃基板原本本是制作液晶显示器的一个基本部件，是一种表面极其平整的薄玻是制作液晶显示器的一个基本部件，是一种表面极其平整的薄玻璃片，璃片，主要应用于主要应用于 TFT-LCD 及及 OLED 等显示产业等显示产业。根据新材料未来相关资料，随着世代线的发展，玻璃基板的尺寸逐渐变大，从最初的 4代线到如今的 10.5 代线，基板的尺寸已经发展到 2940*3370mm。厚度方面 7 代线和 8 代线玻璃基板进入到 0.5mm 水平。较高的世代线不仅意味着玻璃基板整体面积更大，其切割效率也相应更高。16/29 2024 年年 6月月

41、17 日日 行业行业|深度深度|研究报告研究报告 我国玻璃基板厂商主要集中在我国玻璃基板厂商主要集中在 G4.5-G6（即（即 4.5 代到代到 6 代线）生产线上。代线）生产线上。国内厂商彩虹集团、东旭光电等占有一席之地，但是在 8.5 代线玻璃基板领域，我国厂商的市场份额较少，当前国内厂商也在加速国产替代。近年来玻璃基板国产化进程加快。彩虹集团、东旭集团、中国建材国际工程集团近年来玻璃基板国产化进程加快。彩虹集团、东旭集团、中国建材国际工程集团等本土企业在中小尺寸面板市场份额已达 80%，而在高世代液晶面板生产线及 AMOLED 无碱玻璃技术工艺及生产技术上还有待突破，短时间内实现国产化配

42、套还有较大难度。2、全球全球 TGV 晶圆市场份额高度集中，国内厂商相继实现技术突破晶圆市场份额高度集中，国内厂商相继实现技术突破 显示用玻璃基板需要具备平整的表面、低热膨胀系数、良好的化学稳定性和机械强度等特性。TGV 玻璃基板在要求玻璃基板具有优良的物理性质之外，更加关注其电学特性，对玻璃的介电常数以及损耗因子均有较高的要求。同时 TGV 玻璃基板在尺寸方面要求能够使用大尺寸和超薄的玻璃衬底。由于海外公司在玻璃基板领域布局较久，因此海外公司相对领先，但是国内公司也在迎头赶上。由于海外公司在玻璃基板领域布局较久，因此海外公司相对领先，但是国内公司也在迎头赶上。根据未来半导体援引 News C

43、hannel Nebraska Central 数据，2022 年美国是最大的玻璃通孔（TGV）晶圆市场，拥有约 46%的市场份额；欧洲紧随其后约占 25%的市场份额。在玻璃通孔（TGV）晶圆市场的主要参与者中，康宁保持了排名第一的位置，占据全球 TGV 晶圆产值市场份额的 26%；紧随其后的 LPKF、Samtec、Kiso Micro Co.LTD 和 Tecnisco 全球前五名厂商占有率超过 70%。17/29 2024 年年 6月月 17 日日 行业行业|深度深度|研究报告研究报告 在在 TGV 通孔技术方面，国内外技术差距较小。通孔技术方面，国内外技术差距较小。沃格光电为国际少数掌

44、握 TGV 技术的企业，并在玻璃薄化、双面镀铜以及微电路图形化技术方面具有行业领先地位。沃格光电拥有玻璃基巨量微米级通孔的能力，最小孔径可至 10m，厚度最薄为 0.09-0.2mm，实现轻薄化。并且公司研发领先的镀铜工艺正是解决 TGV 技术量产的关键技术。公司玻璃基 IC 板级封装载板主要用于半导体先进封装领域，玻璃芯半导体先进封装载板产能主要由全资子公司湖北通格微投产建设。国内厂商厦门云天半导体也开发了先进TGV 激光刻蚀技术，面向应用 MEMS、PCR 等器件。基于玻璃成孔理论研究和工程实践，该公司可以提供 4-12 英寸的玻璃晶圓，厚度为 100 微米，TGV 孔洞直径最小可达到 1

45、0 微米，深宽比 10:1，并可最大附着 7 层的 RDL 线层。3D 封装领城布局 eMFO 工艺，各项关键指标均处于全球领先水平。除此之外，还有成都迈科等为代表的国内厂商有望打破海外厂商高度垄断的 TGV 市场竞争格局。18/29 2024 年年 6月月 17 日日 行业行业|深度深度|研究报告研究报告 3、海内外厂商积极布局玻璃基板，构建相关生态海内外厂商积极布局玻璃基板，构建相关生态 在芯片封装领域，玻璃基板因其卓越的性能和潜在的应用前景，吸引了包括英特尔、三星、苹果在内的在芯片封装领域，玻璃基板因其卓越的性能和潜在的应用前景，吸引了包括英特尔、三星、苹果在内的多家科技巨头的关注。多家

46、科技巨头的关注。根据三叠纪官网，英伟达指出 AI 所需的网络连接带宽将激增 32 倍，继续使用传统光模块将导致成本翻倍和额外的 20-25%功耗，而使用玻璃基板、从玻璃基板边缘进行插拔互联有望可以降低近 50%的功耗，成为满足 AI 高算力需求的高效能比解决方案。此外，苹果、三星等公司也正在积极与多家供应商商讨将玻璃基板技术应用于芯片开发，以提供更好散热性能，使芯片在更长时间内保持峰值性能。可以预见的是，未来一段时间内玻璃基板将成为各大厂商竞争的新场景。四、产业链分析四、产业链分析 玻璃基板产业链整体大致分为原料、设备、技术、生产、封装检测、应用等重要环节。由于玻璃基板尚未进入需求快速增长阶段

47、，目前主要关注上游的原料、设备和生产环节。19/29 2024 年年 6月月 17 日日 行业行业|深度深度|研究报告研究报告 1、玻璃基板原料环节：主要由海外巨头供应，格局稳固玻璃基板原料环节：主要由海外巨头供应，格局稳固（1）玻璃基板原料玻璃基板原料 玻璃基板原料为特种玻璃，主要用熔融石英、喷玻璃基板原料为特种玻璃，主要用熔融石英、喷硅酸盐、氟化物、超低膨胀玻璃等高品质材料构成。硅酸盐、氟化物、超低膨胀玻璃等高品质材料构成。这些材料针对高强度激光和辐射暴露水平下的传输和耐用性进行了优化，适合半导体的制造过程，因此其生产也具有较高的技术壁垒。熔合成型工艺能够形成大尺寸超 1000mm的高质量

48、基材。为应对这些挑战，目前仅有美国康宁、德国肖特等玻璃厂商可以提供超大尺寸（2m 2m）和超薄（50 m）的面板玻璃以及超薄柔性玻璃材料。此外，AGC（旭硝子）、Mosaic 等国际知名公司，也是目前玻璃基板原料生产的主要参与者。20/29 2024 年年 6月月 17 日日 行业行业|深度深度|研究报告研究报告 1）玻璃基板底板制造工艺：包含熔融、成型、加工等环节玻璃基板底板制造工艺：包含熔融、成型、加工等环节 玻璃熔制的原材料主要包括二氧化硅、镁氧化物、铝氧化物、碱金属氧化物等物质。根据乐晴智库资料，玻璃熔制的原材料主要包括二氧化硅、镁氧化物、铝氧化物、碱金属氧化物等物质。根据乐晴智库资料

49、，玻璃基板根据其生产配方的差异，可划分为纳钙玻璃和高铝玻璃两大类：玻璃基板根据其生产配方的差异，可划分为纳钙玻璃和高铝玻璃两大类：纳钙玻璃：纳钙玻璃：通过在二氧化硅基质中加入氧化钙和氧化钠等成分而制成，其配方相对简单，技术门槛较低。高铝玻璃：高铝玻璃：在基础玻璃成分中加入了氧化铝，这种添加不仅显著提升了玻璃材料的强度，还降低了强化处理的难度。高铝玻璃具有高配方壁垒和复杂的制造工艺，全球仅有康宁等少数企业能够掌握这一技术。2）生产工艺：玻璃基板底板的制造主要包括高温熔融、成型冷却和后段加工等步骤生产工艺：玻璃基板底板的制造主要包括高温熔融、成型冷却和后段加工等步骤 高温熔融：高温熔融：在熔融炉中

50、，将准备好的玻璃原材料按比例投入炉内，并加入适量的熔剂，通过高温熔融的方式将原材料熔化成玻璃液状态。成型冷却：成型冷却：熔融的玻璃液通过计量装置，根据加工要求控制玻璃液的流速和流量，一边使玻璃液在熔融状态下成型，一边通过调节温度，使玻璃液缓慢冷却，形成玻璃基板。后段加工：后段加工：对未经精细加工的玻璃母板进行切割、打磨、清洗、检查、包装等一系列后段加工操作。（2）电镀化学品电镀化学品 根据前文，孔金属化为玻璃基板制造加工中较为关键的工艺之一，通常使用电镀的工艺完成，由于玻璃表面光滑，对金属铜的粘附力较低，容易产生金属层脱落、卷曲，因此如何对通孔进行填充为工艺中的另一难点。2020 年，康宁公司

51、通过电镀铜工艺，在深宽比为 6:1 的 X 型 TGV 通孔内侧壁上实现了铜层的生长，在 TGV 通孔 1/2 厚度处束腰处实现实心填充，2023 年日本 DNP 公司开发出了 TGV工艺的玻璃基板，其具有9:1 的深宽比，并对电镀工艺进行改进保持铜与玻璃之间的结合力。因此电镀液及添加剂也是玻璃基板加工中的核心耗材之一。（3）ABF 膜膜 21/29 2024 年年 6月月 17 日日 行业行业|深度深度|研究报告研究报告 由于玻璃基板仍采取层压的结构，且主要制造流程仍为 SAP 工艺，因此对 ABF 膜保持采购需求，ABF膜是一种在环氧树脂中加入玻璃微粉压合制成的片状半固化材料，其中不含玻纤

52、，用这种材料制造外层线路的绝缘层可以很好地实现 SAP 工艺，因此在高端基板制造中广泛应用。ABF 膜是日本味之素精细化学公司的专利产品，根据晶化科技统计，2021 年全球 ABF 膜市场规模达 4.6 亿美元，其中味之素占比 96.8%。2、玻璃基板设备环节：国内玻璃基板设备环节：国内 PCB 设备厂商或有望受益设备厂商或有望受益（1）钻孔设备：主要使用激光诱导深蚀刻技术钻孔设备：主要使用激光诱导深蚀刻技术 钻孔是玻璃通孔工艺的核心步骤，需要满足高速、高精度、窄节距、侧壁光滑、垂直度好以及低成本等一系列要求，以达到低成本、快速可规模化量产的目标。目前主流技术为使用 LPKF 公司研发的激光诱

53、导深蚀刻技术(LIDE)。目前激光改性技术的开发应用在欧美日成熟度领先，国内也有部分企业进行此技术工艺的开发，并在取目前激光改性技术的开发应用在欧美日成熟度领先，国内也有部分企业进行此技术工艺的开发，并在取得国际领先。得国际领先。如大族数控成功研制出激光诱导蚀刻快速成型技术（LIERP），验证解决了在深径比(基板厚度/孔径)大的基材上加工微孔的问题。实现各种尺寸盲孔、异形孔、圆锥孔制备。并率先在国内客户验证并成功实现量产。此外，帝尔激光、德龙激光帝尔激光、德龙激光等公司也具备了类似的激光钻孔设备技术。总体来看国总体来看国产设备具有兼容性好，同时支持不同玻璃材质可根据需求在基板上实现多形态工艺，

54、产能较产设备具有兼容性好，同时支持不同玻璃材质可根据需求在基板上实现多形态工艺，产能较大等优势，在国际上处于领先地位。大等优势，在国际上处于领先地位。（2）显影设备：以激光显影为主流显影设备：以激光显影为主流 22/29 2024 年年 6月月 17 日日 行业行业|深度深度|研究报告研究报告 半加成法工序中，曝光显影工序是指将设计的电路线路图形转移到半加成法工序中，曝光显影工序是指将设计的电路线路图形转移到 PCB 基板上，此后方可进行电镀。基板上，此后方可进行电镀。根据大族数控年报，根据曝光时是否使用底片，曝光技术主要可分为激光直接成像技术（LDI）和传统菲林曝光技术。相对于使用菲林材料的

55、传统曝光工序，激光直接成像技术使用了全数字生产模式，省去了传统曝光技术中的多道工序流程，并避免了传统曝光中由于菲林材料造成的质量问题。直接成像直接成像（DI）：）：计算机将电路设计图形转换为机器可识别的图形数据，并由计算机控制光束调制器实现图形的实时显示，再通过光学成像系统将图形光束聚焦成像至已涂覆感光材料的基板表面上，完成图形的直接成像和曝光。优势：优势：直接成像设备在光刻精度、对位精度、良品率、环保性、生产周期、生产成本、柔性化生产、自动化水平等方面具有优势，成为目前曝光工艺中的主流发展技术。显影是玻璃基板高密度布线的关键。显影是玻璃基板高密度布线的关键。相对于有机衬底而言，玻璃表面的粗糙

56、度小，所以在玻璃上可以进行高密度布线，这种技术进一步减小了芯片的体积，其中多层 RDL（重布线层）堆叠技术是目前较为先进的一种布线技术，流程中需要多次使用显影和曝光：一次显影：一次显影：首先在第一层 RDL 的基础上进行压膜，然后通过显影制作通孔并暴露出第一层 RDL 的铜焊盘，接着进行种子层溅射。二次显影：二次显影：后将高分辨率的光刻薄膜层压在基板上侧并进行高精度的曝光、显影。最后采用电镀工艺填充通孔并用旋转金刚刀进行表面平坦化，去除光刻薄膜并完成种子层刻蚀。我国激光显影设备市场处于快速发展阶段。我国激光显影设备市场处于快速发展阶段。根据智研咨询资料，随着全球 PCB 产能持续向中国地区转移

57、及国内电子产业的高端化发展，PCB 产品质量提升，中高端产品开始进口替代，我国激光直接成像(LDI)设备行业产量开始大幅增长，2023 年达到 235 台，2016-2023 年 CAGR 达到约 42%，国产化率 23/29 2024 年年 6月月 17 日日 行业行业|深度深度|研究报告研究报告（国产设备产量/国内设备需求总量）则已接近 53%。目前，芯碁微装、大族数控、德龙激光芯碁微装、大族数控、德龙激光等公司已具备成熟的激光显影设备。以芯碁微装为代表的国内厂商的直接成像设备在最小线宽、对位精度、产能效率等核心指标不断提升。以芯碁微装为代表的国内厂商的直接成像设备在最小线宽、对位精度、产

58、能效率等核心指标不断提升。据 QY Research 数据，2021 年芯碁微装以 8.10%的全球份额位列第三。根据公司年报，得益于直写光刻领域的快速进步，2019-2023 年公司营收复合增长率达到 19.79%。在技术水平方面，芯碁微装直写光刻设备主要性能指标在 PCB 领域内已经达到了以色列品牌 Orbotech 同类型产品水平，且已突破应用于 IC 封装载板以及高端 HDI 板领域直写光刻设备的关键技术，但在最小线宽方面与日本 ORC、ADTEC 相比较仍具有差距。（3）电镀设备：有望采用磁控溅射电镀设备：有望采用磁控溅射+湿法电镀湿法电镀 24/29 2024 年年 6月月 17

59、日日 行业行业|深度深度|研究报告研究报告 经过曝光显影后，玻璃基板的种子层形成需要使用溅射和电镀无电解铜工艺。国内电镀设备龙头企业东威科技有望核心获益。1）磁控溅射：提高靶材利用率磁控溅射：提高靶材利用率 在电镀之前，种子层需要先经过溅射形在电镀之前，种子层需要先经过溅射形成镀膜。成镀膜。根据 HarborSemi，溅射镀膜主要是在靶材表面形成等离子体，并且利用等离子体中荷能粒子轰击靶表面，使被溅射出来的粒子在基体表面形成镀层，即利用溅射现象而成膜的方法。近年来，磁控溅射技术在增加金属电离、提高靶材利用率、提高沉积速率和避免反应溅射中的靶材中毒近年来，磁控溅射技术在增加金属电离、提高靶材利用

60、率、提高沉积速率和避免反应溅射中的靶材中毒等方面不断发展：等方面不断发展：原理：原理：在真空环境下，电子在电场的作用下加速飞向基片的过程中与氩原子发生碰撞，电离出大量的氩离子（Ar+）和电子，电子飞向基片。而氩离子则在电场的作用下加速轰击靶材，溅射出大量的靶材原子。这些中性的靶原子或分子会沉积在基片上，从而形成薄膜。此外，产生的二次电子在加速飞向基片的过程中，被束缚在靠近靶面的等离子体区域内，并在该区域内围绕靶面作圆周运动，从而提高了溅射的效率和沉积速率。优势：优势：磁控溅射技术因其高速、低温、低损伤等优点而被广泛应用于制备各种薄膜，如金属膜、化合物膜等。这种技术不仅成膜速率高，而且基片温度低

61、，对膜层的损伤也较小。在实际应用中，可以通过更换不同材质的靶和控制不同的溅射时间，来获得不同材质和不同厚度的薄膜，从而满足各种需求。2）湿法电镀：工艺简便精细湿法电镀：工艺简便精细 磁控溅射后，玻璃基板需要电镀铜。目前主流方案为湿法电镀（即水电镀）：25/29 2024 年年 6月月 17 日日 行业行业|深度深度|研究报告研究报告 湿法电镀工艺优势：湿法电镀工艺优势：无需对玻璃表面进行蚀刻，因此可以保持玻璃的光滑度并可以形成精细的图案。湿式电镀工艺能够在各种玻璃通孔形状上一次性形成金属膜。即使在高纵横比的玻璃通孔内部也可形成强导电膜，这在干法工艺上难以实现。由于湿法电镀工艺不需要蚀刻，因此可

62、以在玻璃管等特殊形状材料的内表面和/或外表面上形成导电和/或反射膜。水电镀的技术壁垒：水电镀的技术壁垒：主要在于改善“边缘效应”，提升镀膜的均匀性、一致性和稳定性。目前存在的技术难点：目前存在的技术难点：玻璃通孔的孔径较大，电镀时间长，且与常用金属（如 Cu）的黏附性较差，容易造成玻璃衬底与金属层之间的分层现象，导致金属层卷曲甚至脱落等现象。目前，研究方向主要包括金属实孔填充和孔内电镀薄层。目前国内已有成熟的水电镀工艺设备厂商，目前国内已有成熟的水电镀工艺设备厂商，能够能够认为水电镀工艺是被市场低估的底层技术平台，有望受认为水电镀工艺是被市场低估的底层技术平台，有望受益玻璃通孔技术引发的电镀铜

63、需求增量。益玻璃通孔技术引发的电镀铜需求增量。国内电镀设备龙头厂商东威科技，2022 年专供 PCB 电镀设备全国市占率比重超过 50%。独创三合一水平镀设备，填补国内空白，同时其已具备磁控溅射设备出货能力，技术持续进步。五、相关公司五、相关公司 1、沃格光电：国内玻璃通孔玻璃基板制造领军者沃格光电：国内玻璃通孔玻璃基板制造领军者 公司主要业务为平板显示器精加工业务如 TFT 液晶显示面板的薄化、镀膜、切割等，客户主要为面板类知名企业，产品终端主要应用于手机、车载以及智能可穿戴产品等，同时生产触控模组及组件、背光模 26/29 2024 年年 6月月 17 日日 行业行业|深度深度|研究报告研

64、究报告 组、高端光学膜材模切等产品。此外，公司积极推进基于 TGV 技术的玻璃基 IC 封装载板，由于通过TGV 技术的玻璃载板可以实现高密度封装和高速的数据处理，同时由于玻璃基具有更优的散热性，有助于降低功耗，其在高算力数据中心服务器等领域有一定的应用领域。公司提前布局玻璃基板领域技术，具备行业领先的玻璃薄化、TGV（玻璃通孔）、溅射铜以及微电路图形化技术，拥有玻璃基巨量微米级通孔的能力，最小孔径可至 10m，厚度最薄 0.09-0.2mm。2、云天半导体：国内领先的云天半导体：国内领先的 TGV 玩家玩家 公司成立于 2018 年，目前已经突破了 4-12 寸全系列晶圆级系统封装和精密制造

65、能力，是国内领先的TGV 玩家。在 TGV 成孔技术方面，公司利用超快激光技术，可以实现深宽比 50:1的玻璃通孔，并以此为基础可以提供参数领先的 2.5D TGV Interposer 产品，目前公司的玻璃晶圆厚度为 100 微米，TGV 孔洞直径最小可达到 10 微米，深宽比 10:1，并可最大附着 7 层的 RDL 线层，在关键指标上已经可以对标康宁做到了国际领先的水准。此外在 3D 封装领域，公司也推出了 eMFO 工艺，相比现有 3D 封装工艺，流程更简单，机械稳定性更强，低成本高质量的同时还可以保持优良的电学特性。3、帝尔激光：已实现帝尔激光：已实现 TGV 激光设备出货激光设备出

66、货 公司主营业务为精密激光加工解决方案的设计及其配套设备的研发、生产和销售。公司目前的主要产品包括 PERC 激光消融设备、SE 激光掺杂设备、MWT系列激光设备、全自动高速激光划片/裂片机、LID/R 激光修复设备、激光扩硼设备以及应用于 TOPCON 电池的激光设备等。帝尔激光已于帝尔激光已于 2022 年年 3 月实现首台玻璃通孔激光微孔设备出货。月实现首台玻璃通孔激光微孔设备出货。公司主要聚焦于“激光诱导改质+化学蚀刻”的方式，在玻璃内部形成巨量通孔结构，为后续的金属化工艺实现提供条件，主要应用场景包括玻璃封装基板、MicroLED 基板、IPD 集成无源器件、MEMS 转接板、微流控

67、器件、其他玻璃微结构等，支持石英、硼硅、钠钙、铝硅等多种不同玻璃材质，可根据需求在基板上实现圆孔、方孔、埋孔、通孔以及微槽等多形态工艺。4、海目星：正在进行海目星：正在进行 TGV 技术研发投入技术研发投入 公司主要工业激光业务和医疗激光业务。公司主要产品根据应用领域分为五大类别，分别为动力电池激光及自动化设备、3C 消费类电子激光及自动化设备、钣金激光切割设备、光伏行业激光及自动化设备、新型显示行业激光及自动化设备。根据公司披露的投资者互动问答，公司目前正在根据公司披露的投资者互动问答，公司目前正在 TGV 技术上进行研发投入。技术上进行研发投入。激光方面，结合现在主流技术，公司正在进行两个

68、工艺路径的开发，包括激光刻蚀技术和激光诱导变性技术，公司通过激光与湿法的配合，进行了多项技术研发与储备，现可通过多种方式实现小孔径、高深宽比的通孔加工方式。目前公司的全资子公司星能懋业主要从事半导体及光伏湿法和电镀工艺的研发及相关设备开发。5、东威科技：国内电镀设备龙头东威科技：国内电镀设备龙头企业企业 公司主营业务为高端精密电镀设备及其配套设备的研发、设计、生产及销售。公司的主要产品为刚性板VCP、柔性板片对片 VCP、柔性板卷对卷 VCP、水平式除胶化铜设备、龙门式电镀设备、新能源电镀设备等。凭借公司自主研发的垂直连续电镀等技术，公司 VCP 设备在电镀均匀性、贯孔率（TP）等关键指标上均

69、达到了业内领先水平。27/29 2024 年年 6月月 17 日日 行业行业|深度深度|研究报告研究报告 公司在公司在 VCP 水电镀设备领域具备全球竞争力，在玻璃基板领域有望延伸拓展磁控溅射水电镀设备领域具备全球竞争力，在玻璃基板领域有望延伸拓展磁控溅射+水电镀一体化水电镀一体化供货模式。供货模式。公司磁控溅射首台设备已出货，并推出 24靶的二代机，公司有望受益玻璃通孔产业链需求增长对磁控溅射和电镀铜设备的增量需求。6、大族数控：国内激光钻孔领先企业大族数控：国内激光钻孔领先企业 公司主营业务是 PCB 专用设备的研发、生产和销售。主要产品是机械钻孔设备、CO2 激光钻孔设备、UV 激光钻孔

70、设备、超快激光钻孔设备、内层图形激光直接成像设备、外层图形激光直接成像设备、阻焊图形激光直接成像设备、机械成型设备、激光成型设备、通用测试设备、专用测试设备、专用高精测试设备。公司成功研制出激光诱导蚀刻快速成型技术（公司成功研制出激光诱导蚀刻快速成型技术（LIERP），验证解决了在深径比），验证解决了在深径比(基板厚度基板厚度/孔径孔径)大的基大的基材上加工微孔的问题。材上加工微孔的问题。实现各种尺寸盲孔、异形孔、圆锥孔制备。并率先在国内客户验证并成功实现量产。大族数控还拥有完整的激光钻孔、显影、成型、检测工序，深度参与玻璃通孔产业链。7、芯芯碁碁微微装：激光成像技术装：激光成像技术“小巨人小

71、巨人”公司专业从事以微纳直写光刻为技术核心的直接成像设备及直写光刻设备的研发、制造、销售以及相应的维保服务，主要产品及服务包括 PCB 直接成像设备及自动线系统、泛半导体直写光刻设备及自动线系统、其他激光直接成像设备以及上述产品的售后维保服务，产品功能涵盖微米到纳米的多领域光刻环节。公司具备玻璃基板直写光刻技术，有望受益玻璃通孔产业链爆发对玻璃基板光刻的增量需求。公司具备玻璃基板直写光刻技术，有望受益玻璃通孔产业链爆发对玻璃基板光刻的增量需求。六、六、未来展望未来展望 1、市场规模市场规模预测预测 截至目前，用于 2.5D、3D 封装的玻璃基板及玻璃中介层虽未进入商业化量产阶段，但产业内已有较

72、多企业进入积极研发、布局阶段，能够认为，随着 Intel、SKC、DNP 等全球半导体领先企业的入局，同时玻璃基板在介电损耗、热膨胀系数等领域具备一定的性能优势，其在未来对有机基板（如传统 ABF载板）等具备一定的替代潜力。根据 Yole 预测，若 Intel 成功研发出玻璃基板并在其产品中进行应用，同时 SKC 子公司 Absolics 能成功量产玻璃基板，则 2025 年全球玻璃基板市场规模有望达 900 万美元，至 2029 年全球市场规模有望达 7,100 万美元；在 Yole的乐观假设中，若除 Intel外更多的 IC 设计/IDM 企业采用玻璃基板，同时 AGC、康宁等公司均能够实

73、现玻璃基板的量产，则 2025 年全球玻璃基板市场规模有望达 2,980 万美元，至 2029 年全球市场规模有望达 2.12 亿美元。28/29 2024 年年 6月月 17 日日 行业行业|深度深度|研究报告研究报告 2、发展趋势分析、发展趋势分析 算力蓬勃发展的时代背景下，算力蓬勃发展的时代背景下，GPU 等高性能芯片需求持续增长，作为下一代先进封装的玻璃基板，其等高性能芯片需求持续增长，作为下一代先进封装的玻璃基板，其市场空间广阔。市场空间广阔。除了作为先进封装的中间层和载板材料，玻璃基板还有望在光电子、微电子及射频封装领域有广泛运用。光电子与光通信封装光电子与光通信封装：玻璃基板由于

74、其优异的光学透明度和可调控的折射率，适合作为光子器件（如激光器、调制器、探测器等）的封装基板，实现光波导、分束器、耦合器等光子元件的集成，还可用于制造光纤连接器的插芯和光模块的基板，提供稳定的光传输通道和可靠的机械支撑。微电子机械系统与传感器封装：微电子机械系统与传感器封装：玻璃基板的高平整度和化学稳定性使其可以提供精确的机械支撑，防止环境因素对敏感微结构的干扰，同时低粗糙度有利于减小摩擦和磨损。玻璃基板因其生物相容性和化学稳定性，常用于固定生物探针、构建生物传感界面。其透明性也有利于光学检测和成像。射频与高频电子封装：射频与高频电子封装：玻璃基板其优异的绝缘性、可调节的热膨胀系数(CTE)、

75、面板级尺寸的可用性和出色的高频电性能而成为集成无源器件的理想基板。在 5G、6G 通信系统中，玻璃基板作为封装基板有助于实现射频前端模块的小型化、高性能化。29/29 2024 年年 6月月 17 日日行业行业|深度深度|研究报告研究报告 七、参考研报七、参考研报 1.中金公司-科技硬件行业智算未来系列九：先进封装材料迭代，玻璃基板初露锋芒2.中金公司-玻璃基板行业：先进封装新材料孕育 TGV 设备机遇3.东方证券-电子行业深度报告：先进封装持续演进，玻璃基板大有可为4.广发证券-半导体设备行业系列研究之二十八：玻璃基板从零到一，TGV 为关键工艺5.东吴证券-电子行业深度报告：GB200 引领算力提升，玻璃基板成为芯片封装竞争新热点6.华福证券-电子行业：TGV 引领，先进封装再下一城免责声明：以上内容仅供学习交流，不构成投资建议。