產業解析:先進封裝玻璃基板展望與競爭格局

發佈時間:2026/07/20

前言

隨著 AI 晶片封裝面積不斷膨脹,晶圓級封裝在尺寸上限制逐漸不敷使用,適合大尺寸晶片的面板級封裝 (Panel Level Package) 開始加速興起。然而大尺寸面板級封裝關鍵挑戰在於克服翹曲問題,玻璃基板在抗翹曲上諸多優點,使其成為未來先進封裝材料的明日之星。

(圖片來源:Intel、LPKF、財報狗整理)

基於以上,我們將透過兩篇文章和讀者簡介先進封裝玻璃基板展望與相關供應鏈,在本篇文章主要內容為:

提及公司將包含:

為何需要玻璃基板

封裝尺寸快速膨脹以及訊號傳輸速率快速攀升,為玻璃基板在先進封裝中開始備受關注的兩大關鍵趨力。

玻璃基板優勢:降低大尺寸封裝 Warpage 翹曲風險

AI 晶片對於算力、記憶體、通訊、功率等元件異質整合需求持續攀升,驅動先進封裝尺寸快速放大。以 Nvidia AI 晶片為例,2022 年推出的 Hopper 晶片封裝尺寸約為 2 倍光罩大小,最新 Rubin 世代尺寸預計將膨脹至 4~5.5 倍光罩大小,未來將持續往 8~9 倍光罩尺寸前進。

然而承載異質晶片的板材 - 封裝載板、中介層、RDL 重構晶圓 / 晶板,是由 ABF、Polyimide 材料、金屬材料、EMC 等異質材料所組成,在遭遇封裝流程中反覆加熱再冷卻步驟時,不同材料熱膨脹係數 (CTE) 差異巨大將導致膨脹和收縮幅度不一致,會導致板材出現 Warpage 翹曲現象。封裝尺寸越大,板材變形效應就越大,Warpage 翹曲問題更為嚴重

嚴重的翹曲,會導致銅佈線形成所需的曝光對準 (lithography overlay) 不準、晶片鍵合位置偏差、銅線寬線距與開孔落點偏差難以精細 … 等多重問題,使得封裝良率明顯降低。

(圖片來源:Corning)

和傳統有機材料相比,玻璃在 CTE 匹配、平坦度、高溫穩定性具備優勢,在大尺寸封裝中導入玻璃基板,將能改善板材 Warpage 翹曲問題

玻璃基板優勢:降低高速訊號傳輸損耗

單顆 AI 晶片算力有限下,目前 AI 依賴數百、數千顆晶片互連組成的大型叢集集體運算,因此晶片之間訊號傳輸速率高低,將直接影響 AI 運算叢集效能高低。然而訊號傳輸速率上升意味著頻率上升,頻率上升導致訊號在絕緣介電材料中的傳輸損耗也隨著上升

(頻率越高,損耗越高,圖片來源:Broadcom)

訊號在不同絕緣介電材料中傳輸損耗差異,可用材料的介電損耗因數 Df (Dissipation Factor) 作為衡量,Df 越低代表訊號在材料傳輸損耗越低。和傳統有機材料相比,玻璃材料 Df 數值僅 1/100~1/10,這意味著高速訊號傳輸中以玻璃材料取代有機材料,將能明顯降低傳輸損耗

玻璃基板優勢:矽光整合具備高潛力

目前電子裝置訊號傳輸以銅電路為主流,但銅存在集膚效應 Skin Effect:訊號頻率每提高 4 倍,電流流動的有效截面積深度就會減半,這意味著訊號越高頻,在銅電路中傳輸衰減就越快。隨著 AI 推動訊號傳輸走向更高頻高速,銅電路帶來的訊號損耗問題將成為算力瓶頸。為了舒緩以上問題,以低傳輸損耗的光路取代銅電路為業界主要解決方向。

CPO (Co-Packaged Optics,共同封裝光學) 為典型光進銅退解決方案之一,將負責光電訊號轉換的光引擎 OE 由 PCB 版上移至晶片封裝內部,並以單模光纖飛線取代原本 PCB 版上銅電路,進而降低高頻訊號在 PCB 銅電路上傳輸的損耗。

隨著先進封裝尺寸快速放大,封裝內部銅電路傳輸距離也將對應上升,高頻訊號衰減幅度也將隨著擴大,將封裝內部載板或中介層上部分銅電路轉向光路,也將是未來必然趨勢。然而光纖飛線難以整合至晶片封裝內部,目前在封裝內部形成光路的主要技術路線有三,玻璃基板中內嵌光波導為其中之一。

(圖片來源:Corning)

玻璃基板中內嵌光波導由於線路彎曲半徑較大,難以在小面積形成複雜、高密度光路,估計不適合應用追求精細線路的中介層;但其訊號傳輸損耗很低,且在高溫、高濕環境穩定難老化,將是在載板上光路取代銅電路的潛力路線。

玻璃基板導入挑戰

儘管玻璃基板作為先進封裝載板、中介層核心材料具備潛力,但實際生產面臨不小障礙,使其目前仍未進入可量產狀態。

(圖片來源:艾邦半導體網)

TGV 玻璃開孔為核心瓶頸

將玻璃導入成為先進封裝載板、中介層核心材料,關鍵挑戰之一在於玻璃通孔 TGV (Through Glass Via) 難度很高。

(孔洞微裂紋圖片來源:LPKF)

基於以上,TGV 目前傾向採用雷射誘導蝕刻 LIDE (Laser Induced Deep Etching) 技術,可明顯改善玻璃微裂紋問題。

即便 LIDE 能改善微裂紋問題,錐形孔型、孔壁粗糙度控制仍使得 TGV 玻璃開孔挑戰極高。

TGV 玻璃孔壁金屬化難度高

TGV 玻璃通孔形成後,必須在孔壁與表面鍍銅形成銅電路,才能具備訊號導通傳輸效用。然而在 TGV 玻璃孔壁鍍銅、填孔難度極高。

(圖片來源:財報狗)

玻璃表面與其他材料層間剝離風險高

玻璃核心完成 TGV 與金屬化,後續還要在其表面堆疊多層 ABF 或 RDL,才能具備完整載板或中介層功能。但相較於 ABF 或有機樹脂表面粗糙咬合力強,玻璃表面高度光滑缺乏足夠附著力,在反覆熱製程下 ABF 或 RDL 介電材料容易與玻璃表面剝離。

以載板常見主流材料 ABF 為例,其製程特點增層法 (build up):一層一層逐次壓合形成。但由於每次真空壓合後需高溫固化,ABF 的熱膨脹係數 CTE 10~15 ppm/°C,高於玻璃的 3~4 ppm/°C,這導致 ABF 固化後會較玻璃收縮而產生剪切應力。在 ABF 多次壓合與高溫固化後,剪切應力會在玻璃與第一層 ABF 交界處不斷蓄積,最終因無法承受引發 ABF 層直接從玻璃表面剝離。

如果是在玻璃核心上進行 RDL 堆疊,由於介電材料 CTE 高達 40~60 ppm/°C,與玻璃核心 CTE 差距更大,RDL 多次增層、高溫固化過程中累積的剪切應力更大,與玻璃表面剝離風險更高。

(圖片來源:財報狗)

玻璃基板檢測難度與步驟顯著增加

玻璃的透明、高反射物理特性,對傳統有機載板所使用的自動光學檢測 AOI 設備來說是一場災難:

為了解決以上問題,玻璃基板必須較傳統機板導入更多不同檢測技術

更多檢測步驟將造成製程複雜度上升、生產時間拉長,也意味著檢測設備需投入更多成本。

先進封裝玻璃基板機會與商用化時程

玻璃基板在先進封裝具備潛力,但基於前述製程挑戰,使得其被採用仍需時間優化,並根據難易度分階段逐步導入。

玻璃基板三種應用:Carrier、Substrate、Interposer

目前來看,玻璃材料在大尺寸面板級封裝主要應用有三:

(圖片來源:Intel、LPKF、財報狗整理)

2026~2028 年:大尺寸暫時玻璃載具 Carrier 需求加速

在 AI 晶片尺寸快速擴大的驅力下,預計 2026 年起面板級 PLP 產能建置加速,大尺寸暫時玻璃載具需求將隨著上升。由於玻璃載具 carrier 並不需要 TGV、金屬化、多層線路增層,因此受惠業者僅限上游玻璃材料業者。

2028~2029 年:玻璃載板有望邁入商業化

玻璃載板製程仍有諸多挑戰,2026 年仍將處於研發與試產階段。但在 AI 晶片持續追求更大封裝尺寸、更高互連密度、更低訊號損耗下,持續推進技術走向成熟:

以上來看,玻璃載板有望於 2027 年開始小幅量產,2028~2029 年邁入較具規模的商業化進程。

2030 年後:玻璃中介層商業化機會可持續關注

由於玻璃中介層製程難度更高於玻璃載板,目前來看 2029 年以前量產機率偏低

然而若玻璃載板於 2028~2030 年之間能夠加速量產,業界將逐步具備足夠良率調教經驗克服以上瓶頸,將有利玻璃中介層加速研發與商業化進程,因此個人認為玻璃中介層商業化機會仍可持續關注。

先進封裝玻璃基板的競爭格局

由於玻璃材料配方與加工門檻高,這使得先進封裝玻璃基板主要業者,除了傳統載板、中介層巨頭外,擅長大尺寸玻璃處理的玻璃材料、面板供應鏈業者也積極跨入競爭。

競爭優勢對比

玻璃材料業者、面板供應鏈相關業者、載板業者、與晶圓製造業者,在玻璃基板優劣勢有明顯差異:

(財報狗整理製表)

玻璃材料業者

上游玻璃材料業者在玻璃領域深厚底子,使其在先進封裝玻璃基板製造自然具備多重優勢:

上游玻璃材料業者在先進封裝玻璃基板劣勢為:

基於以上,玻璃材料業者最適合的定位在於玻璃材料、TGV 開孔加工。由於玻璃母材配方與製程門檻高,先進封裝玻璃母材供應由康寧、德國肖特 SCHOTT、艾杰旭 AGC、日本電氣硝子 NEG 等少數業者寡佔,並都積極向下整合 TGV 開孔加工環節

康寧 Corning:矽光整合能力最強

康寧目前在先進封裝提供玻璃 carrier、玻璃母材、TGV 開孔、光波導整合加工服務,但並未公開明確量產時間點。但相較於其他對手,康寧在光纖、光纜、光學連接器業務上具備高能見度,AI 與超大型資料中心用光纖通訊市場擁有壓倒性統治力,這使得公司在玻璃基板與矽光通訊技術整合上具備先天優勢。

康寧在 2025 OFC 會議展示於玻璃載板核心內嵌光波導的技術概念,2026 年在韓國展示在玻璃內嵌光波導的光纖耦合技術 GlassBridge,以上顯示康寧在玻璃、光纖、光學連接技術整合上強於競爭對手。

(圖片來源:Corning)

日本電氣硝子 NEG:先進封裝玻璃基板佈局最明確

NEG 在先進封裝玻璃基板佈局積極,其技術路線目前有二:

透過在玻璃中混合陶瓷材料,玻璃陶瓷核心 GC Core 具備極高的機械強度與韌性,比純玻璃更耐摔、不易碎裂;也因為更強韌,可以比純玻璃更薄,大幅縮減封裝後的整體晶片高度。更關鍵的是,由於具備了陶瓷的抗裂與抗變形特性,玻璃陶瓷核心可採用 NEG 與 Via Mechanics 合作研發 CO₂ 雷射開孔技術,成本明顯低於主流的雷射誘導蝕刻 LIDE 技術,可降低下游導入玻璃基版阻力。

NEG 目前已供應 300x300mm / 515x510mm 尺寸、TGV 開孔後玻璃核心樣品,目標 2028 年將開始投入量產,為同業之中量產時程最明確業者。

艾杰旭 AGC:玻璃材料、TGV 加工、周邊材料同時佈局

AGC 供應玻璃 carrier、玻璃母材、TGV 開孔、光波導整合加工服務,可提供 510 × 515 mm 面板級封裝尺寸玻璃核心。相較於同業主要專注於玻璃基板材料,AGC 在先進封裝材料佈局更為廣泛,將自身定位為先進封裝全方材料供應商。公司最新季報中預計玻璃核心將於 2029 年逐步量產,同樣為同業之中量產計畫較明確業者。

(圖片來源:AGC 財務報告書)

肖特 SCHOTT:2026 年設置 TGV 玻璃核心試產線

SCHOTT 提供玻璃 carrier、玻璃母材、TGV 開孔加工服務,其面板尺寸供應範圍包括典型 510x515 mm,最大可達 650x650 mm。公司雖然宣稱具備 fast-volume manufacturing 能力,但並未公開明確量產時間點,2026 年僅提到已設置試產 line 支援 TGV 開發、原型製作與客戶驗證。

面板供應鏈相關業者

除了前述玻璃母材巨頭,面板供應鏈相關業者憑藉在大、薄、方形玻璃面板處理豐富經驗,亦積極跨入玻璃基板加工與成品市場競爭。

但面板供應鏈廠商在玻璃基板劣勢也很明顯:

基於以上,面板供應鏈相關業者目前主要集中於 TGV 開孔加工環節,雖然部分業者向下跨入 TGV 金屬化、玻璃載板成品市場,但估計只能切入粗線距線寬的中低階玻璃基板成品市場

DNP 大日本印刷:同業中量產規劃最明確

早期以印刷業起家,後來將印刷、塗佈、曝光、蝕刻及微細圖形化技術延伸到半導體光罩、顯示器彩色濾光片與電子材料,成為全球 OLED 面板製程金屬遮罩 Fine Metal Mask 壟斷者,其精密光阻與蝕刻技術決定了高階手機螢幕的畫素密度,也是彩色濾光片與面板光罩的關鍵供應商。

憑藉在大尺寸玻璃搬運、曝光顯影及精密加工長期經驗,DNP 積極切入玻璃載板核心 glass substrate core 製造,明確提供 TGV 開孔、TGV 金屬化加工服務。目前公開可支援尺寸為 510 × 515 mm,並提供兩種類型玻璃核心載板:

公司位於日本久喜廠的玻璃載板核心試產線於 2025 年已啟用,並於2026 年初開始供應樣品,目標於 2028 會計年度進入量產。

TOPPAN 凸版印刷:已進入試產階段

TOPPAN 與 DNP 同為日本印刷雙雄,業務同樣跨入半導體光罩、顯示器彩色濾光片與電子材料,但TOPPAN 在先進封裝材料佈局較 DNP 更多元。憑藉在大尺寸玻璃面板搬運、曝光顯影、銅線路形成、載板 build-up 長期經驗,TOPPAN 也積極進攻玻璃基板市場。TOPPAN 目前具備 TGV 成孔、金屬化、填孔加工能力,公開發展的相關產品包括:

TOPPAN 於 2025 年宣布將於石川工廠 (原 JOLED 工廠,2023 年收購) 投資 400 億日圓建置 510mm × 515mm 大型面板級先進封裝試產線,目標涵蓋大型玻璃中介層、玻璃核心及有機 RDL 中介層,預定 2026 年 7 月啟用,TOPPAN 目標是在 2026 年下半年至 2027 年密集向核心客戶提供樣品進行驗證。

JNTC

JNTC 是韓國精密玻璃加工業者,自 2010 年左右開始發展用於顯示螢幕最外層的強化蓋板玻璃,切入手機與車用顯示蓋板,為 3D 曲面蓋板玻璃創始者。因此公司在玻璃加工具備以下強項:

公司於 2024 年宣布進軍半導體玻璃基板,2025 年完成韓國境內專用玻璃基板工廠,公開產能規劃約每月 10000 片/件;近期與 TOPPAN 簽署合作協議,共同推動次世代 TGV 玻璃基板的商用化,目標 TGV 玻璃基板於 2027 年進入量產 。個人估計 JNTC 主要提供玻璃核心 TGV 開孔、金屬化加工,TOPPAN 負責後續 ABF、RDL build up

群創 (3481)

群創作為台灣大型 LCD 面板製造商,具有大尺寸玻璃面板搬運、真空鍍膜、曝光顯影、蝕刻、電鍍長期經驗。公司將自身定位為面板級封裝、玻璃材料解決方案提供者,目前 FOPLP 封裝已量產,且將與台積電合作 CoPoS 封裝,但在 TGV 玻璃核心基板生產明確量產時間仍未公布,仍處於技術開發與客戶認證前期。

京東方

京東方為中國 LCD 面板製造龍頭,具有大尺寸玻璃面板搬運、真空鍍膜、曝光顯影、蝕刻、電鍍長期經驗。公司在玻璃基板進展:

沃格光電

中國沃格光電早期主要從事傳統 FPD 顯示玻璃加工,包括:

奠基於以上經驗,公司近年積極轉向先進封裝用玻璃電路板加工,已建立 TGV 開孔、TGV 金屬化、雙面多層線路加工能力。公司針對 1.6T 光模組用的玻璃載板已向中國客戶送樣,但先進封裝用玻璃基板估計仍處於技術開發與客戶認證前期。

載板業者

載板廠商在載板領域深厚底子,使其在玻璃載板製作具備先天優勢:

但載板業者在玻璃材料處理經驗缺乏,為明顯劣勢:

基於以上,載板業者最適合的定位在於後期 ABF build-up、成品交付,TGV 開孔加工初期將以外購為主。但由於在金屬化、ABF 多層增層能力具備優勢,個人預期在細線寬線距的高階玻璃載板市場,主要仍將由既有載板大廠所主導

SEMCO 三星電機:具備面板、載板、先進封裝整合優勢

SEMCO 為三星集團旗下電子零組件大廠,目前在全球 IC 載板市占率為前三大。憑藉三星集團在面板、半導體市場高能見度,SEMCO 在整合大尺寸面板處理、先進封裝內部資源上,先天就較對手具有更多優勢。

SEMCO 2025 年於韓國世宗廠建立試產線,並已開始生產玻璃核心載板原型;2026 年 7 月與住友化學旗下的東友精細化學成立合資公司 GlaSSEM,專注於研發與生產玻璃核心載板關鍵材料,補強玻璃核心製造供應鏈;目前預計 2027 年開始進入量產。

Absolics / SKC 集團:玻璃載板最接近商業化

Absolics 是韓國 SKC 集團與應用材料合資,專為玻璃基板所成立的美國子公司,在美國喬治亞州 Covington 有一玻璃基板專用工廠,具備完整的 TGV 開孔、TGV 金屬化能力。產品定位瞄準 AI、HPC 晶片封裝用玻璃載板,喬治亞州廠小量試產線於 2024 年完成建置, 2025 年開始首批商業化交付,正式較大規模量產預計於 2027 年展開。

Ibiden 揖斐電:切入用於 CoPoS 的玻璃載板

Ibiden 為 ABF 載板產業龍頭,長期為 NVIDIA、Intel、AMD 等的高階 server 載板核心供應商。公司已將玻璃核心 - ABF 載板列為下一世代技術開發項目,目前正與台積電、群創合作開發用於 CoPoS 的玻璃載板。參考 Ibiden 近期業務報告的資訊,預計量產時間可能落在 2029~2030 年。

(圖片來源:Ibiden 財務簡報)

Shinko Electric 新光電氣工業

新光電氣為日本老牌封裝載板大廠,長期是 Intel Server CPU 的 ABF 載板主力。參考公司技術論文內容,其已完成具 TGV 的玻璃核心載板工程試作品,並公開部分可靠性驗證結果,但還沒有任何試產與量產資訊揭露。考量 DNP 為大股東之一,估計向未來將是直接向 DNP 採購 TGV 開孔後的玻璃核心,後續再自行進行 ABF build-up 製程。

由以上來看,日、韓載板大廠都已投入玻璃載板研發與生產。至於台灣載板業者中,欣興算是相對積極業者,但所有業者對於在玻璃基板發展與規劃都未明確揭露,因此保守估計仍處於研發狀態。

晶圓製造業者

晶圓製造業者作為 2.5D、3D 先進封裝主導者,對於玻璃基板商用化導入速度具有決定性作用。儘管玻璃載板材料大概率以外購為主,但在玻璃中介層、少部分高階玻璃載板,仍將由晶圓製造業者自行製造整合。晶圓製造業者整合玻璃中介層優勢有:

與載板業者類似,晶圓製造業者在玻璃材料、大尺寸面板處理經驗缺乏為明顯劣勢

由於玻璃中介層製程挑戰更高於玻璃載板,預期先進封裝短期將以導入玻璃載板為先,玻璃中介層商業化腳步較慢,因此晶圓製造業者短期在玻璃基板供應鏈角色更偏向採購與規格決定者。

Intel:玻璃載板最積極導入

Intel 目前玻璃材料技術上領先其他晶圓製造業者。繼 2023 年 9 月宣布將推動玻璃載板技術後,2026 年 1 月又展示將玻璃載板導入自家 EMIB 先進封裝技術最新進展:

(圖片來源:Intel)

Intel 目前在玻璃載板推展,也較其他晶圓製造業者積極:

由以上規劃來看,Intel 在自家先進封裝導入玻璃載板導入時間點,可能落在 2029~2030 年。

台積電:CoWoS / CoPoS 有望導入玻璃載板

在先進封裝用玻璃基版採用上,台積電暗示將於 CoWoS / CoPoS 導入玻璃載板,取代既有有機載板

需注意的是,CoPoS 製程估計仍不會導入玻璃中介層,所謂的 CoP (Chip-on-Panel) 是在封裝流程中用方形暫時載具 carrier 取代 12 吋圓形暫時載具 carrier,用以提升封裝效率;oS (on-Substrate) 段才是可能導入玻璃載板的環節。考量官方預計 CoPoS 試產成熟時間點在 2027 年中後,後續還需額外 1~1.5 年才能正式量產,推估台積電導入玻璃載板時間點可能落在 2028 年中~2029 年之後。

(圖片來源:台積電、郭明錤)

接下來 ...

本篇文章我們整理的先進封裝玻璃基板趨勢與競爭格局,下一篇文章我們將為讀者解析先進封裝玻璃基板的材料和設備供應鏈。

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編輯整理:站狗小鄭