玻璃基板行业深度研究报告：后摩尔时代玻璃基板或开启新一轮“材料革命”-260517（34页）.pdf

1、后摩尔时代，玻璃基板或开启新一轮“材料革命玻璃基板行业深度研究报告(divcenter)底层核心：半导体封装技术正经历从“硅基时代向玻璃基时代跨越，玻璃通孔（TGV）技术已成为突破后摩尔定律物理极限的关键路径。硅基TSV（硅通孔）需额外沉积绝缘层，工艺复杂、成本高昂，且硅的半导体属性带来高频信号串扰、损耗大的先天缺陷；有机基板则在平整度、翘曲控制、互连密度上无法满足大尺寸多芯片集成的要求。在热机械性能方面，玻璃凭借其可定制CTE优势，可调节配方适应硅芯片与金属材料，从而有效控制封装翘曲等问题。通过在玻璃基板上制造微米级垂直导电通孔，为芯片间、芯片与基板间构建最短的传输路径，能够适配先进封装对超

2、高互连密度、极低信号延迟、更低功耗、更高系统集成度的核心诉求，是TSV技术最具前景的替代方案。(/divcenter)需求核心：1）AI与高性能计算HPC：AI大模型、万亿参数训练芯片对信号完整性、散热与带宽提出更高要求；2）高带宽存储（HBM）：HBM3/HBM4对封装的散热、互连性能要求持续升级，玻璃基板凭借低翘曲、高稳定性的优势，成为下一代HBM封装的核心备选方案。3）高频通信与光模块：5G/6G、毫米波、CPO（光电共封装）等场景对低损耗信号传输需求刚性。玻璃的介电常数仅为硅的1/3左右，损耗因子低数个数量级，可显著降低高频信号的插损与串扰，是射频前端模组、封装天线（AiP）、高速光模

3、块载板的理想选择。4）MEMS封装、车载毫米波雷达与自动驾驶芯片、AR/VR微器件、医疗传感器等领域，也在加速导入TGV技术，持续扩容应用边界。TGV全球竞争格局呈“金字塔”结构，国内产业链全链条布局，进口替代窗口期开启。当前全球TGV行业处于从研发验证向规模化量产过渡的关键拐点，整体呈现“美欧日主导技术壁垒与量产话语权，中国厂商加速国产替代突破，市场高度集中、梯队分化显著的核心格局。行业核心壁垒集中在特种玻璃材料配方、高精度成孔与金属化工艺、全流程量产良率控制三大维度，头部厂商凭借先发专利、产业链绑定优势占据绝对主导，同时下游AI芯片巨头的技术路线选择，正在深刻重塑行业的量产落地节奏与竞争格

4、局。投资建议：当前，玻璃基板行业是半导体材料领域技术代际切换与供应链自主可控双重逻辑交织的优质赛道，建议持续跟踪龙头企业产线建设进度与客户验证结果，相关企业包括戈碧迦（上游材料，已覆盖）、蓝思科技&沃格光电&京东方（中游制造）、帝尔激光、大族激光（加工设备）、通富微电&新易盛（下游应用）等。从硅到玻璃，TGV逐渐成为先进封装更优解TGV市场空间广阔，行业集中度高国内已形成TGV产业全链条布局，加速进口替代1.1从硅到玻璃，后摩尔时代先进封装基板的材料更替玻璃通孔（ThroughGlassVia,TGV），是指在超薄玻璃基板上制作巨量微米级通孔，并实现垂直电气互连。其核心优势在于：高精度（孔径可

5、小至5um）、高深宽比（10:1）。TGV依托具备优异电学和热机械性能的玻璃基板，为芯片与芯片、芯片与封装基板之间构建起最短的电信号和电源传输路径，降低了功耗，推动了系统级封装的极致小型化。半导体产业链已形成技术共识，高度重视TGV技术的开发及应用，包括肖特、英特尔、三星在内的头部企业正加速布局玻璃芯封装基板产能建设。肖特公司已建立定制化开发体系，通过快速打样服务满足尖端封装需求；三星则重点攻关系统级封装的玻璃基板集成方案。随着英特尔、三星和台积电等公司不断提升这些能力，未来半导体预计对专用材料和精密工程工具的需求将激增，从而在半导体设备市场中催生一个价值数十亿美元的新兴子行业。1.1从硅到玻

6、璃，后摩尔时代先进封装基板的材料更替人工智能芯片对计算能力的超高要求，使得传统有机基板面临替代风险耐高温性：当人工智能加速器消耗数百瓦功率并升温时，芯片（硅）及其下方的基板都会膨胀，但膨胀率不同。有机基板的膨胀率是硅的六到七倍。对于小型封装，这种差异可以忽略不计。但当封装尺寸达到人工智能芯片级别时，这种翘曲就会变得非常严重，甚至导致开裂。信号传输质量：当电信号穿过基板时，基板材料会吸收信号能量，因此人工智能芯片所需的超高频信号会变得模糊不清，难以辨认。恢复模糊的信号会迫使数字信号处理器(DSP)超负荷工作，这会消耗电能并产生热量，而热量又会进一步降低信号质量形成恶性循环。台积电CoWoS封装通