半導體封裝用玻璃基板商用化恐延至 2027 年後

三星電機:2027~2028 年才有望量產
三星電機與韓國多家半導體後段企業表示,半導體封裝用玻璃基板(Glass Core Substrate) 的商用化時程恐延至 2027 年以後。
三星電機封裝行銷組主管李承殷(音譯)3 日在仁川松島舉行的「國際先進半導體基板與封裝產業展(KPCA Show)」演講中指出:「玻璃基板產品預計 2027~2028 年推出。當基板尺寸超過 120~140mm 時,既有的銅箔基板(CCL)將面臨極限,因此需要轉向玻璃。」
所謂玻璃基板,是將傳統半導體基板的樹脂核心材料改為玻璃,以解決大尺寸與多層次封裝下的物理限制。
三星電機社長張德鉉今年 3 月也曾表示,玻璃基板市場最快要到 2027~2028 年才會正式開啟,且仍需經過試產與投資期。
大尺寸封裝需求推動材料轉換
李承殷指出,輝達(NVIDIA)在今年 GTC 大會上提到,2027 年推出的 Rubin Ultra 將搭載最多 16 顆 HBM 高頻寬記憶體,意味著封裝尺寸將大幅擴張。一般來說,基板邊長超過 50mm 就被歸類為「Large Body」,主要應用於高效能運算(HPC)、伺服器與網通設備。
三星電機預期,2027 年起 120mm 以上大型玻璃基板將正式進入市場。
玻璃基板優勢:翹曲減少與層數縮減
相較傳統 CCL 基板,玻璃的熱膨脹係數(CTE)較低,翹曲(warpage)控制更佳。李承殷指出,三星電機曾將 10 層 CCL 基板透過玻璃通孔(TGV)間距縮小,成功減層至 6 層,仍能穩定運作,同時大幅降低翹曲。
據實驗數據,玻璃基板在室溫下翹曲比 CCL 減少 30%,高溫下減少幅度更超過 90%。三星電機同時設定目標,將基板內部導通孔(via)縮小至 10 微米,並計畫於 2027 年後導入 UV 雷射設備實現。
脆性、導電與成本影響皆是挑戰
不過,產業界普遍認為玻璃基板仍有重大挑戰。
脆性問題:
Hana Micron 常務高容男(音譯)指出,玻璃基板的脆性是最大障礙,若未能解決易碎與熱膨脹不匹配等問題,難以大規模商用。他預估 2028 年技術將趨於成熟,2030 年大部分問題才能解決。製程瓶頸:
SIMMTECH(深科技)則指出,玻璃基板在 TGV 鍍層與填充製程上良率不佳,目前進行一次 via 填充就需耗時 4 天,嚴重壓縮生產效率,導致單位成本偏高。此外,以物理氣相沉積(PVD)方式形成種子層(Seed layer),亦造成工序成本過高。可靠度疑慮:
SIMMTECH 的柳文尚(音譯)表示,玻璃基板在實驗中容易因微小缺陷出現破裂、剝離(SeWaRe)等問題,尤其基板愈薄,可靠性風險愈大。
市場展望:2027 年 後才會真正放量
綜合業界觀點,玻璃基板確實具備低熱膨脹、高剛性、支援大尺寸等優勢,有望成為 HPC 與 AI 伺服器的關鍵材料。但在脆性、via 填充與成本控制尚未徹底突破前,大規模商用仍需時間。
產業界普遍共識是:2027~2028 年市場才會逐步成形,2030 年前後才可能進入成熟期。