摘要：由于半导体行业体系庞大，理论知识繁杂，我们将通过多个期次和专题进行全面整理讲解。本专题主要从玻璃基板是载板新路径，TGV是关键技术进行讲解，让大家更准确和全面的认识半导体地整个行业体系。我们分为半导体知识、半导体“芯”闻几个模块，欢迎各位大佬交流学习。

前几期我们讲了大量的半导体相关知识点，这一期开始主要讲解玻璃基板是载板新路径，TGV是关键技术。希望大家点赞转发关注，欢迎底部留言交流学习。

IC 载板是半导体封装的核心材料，目前主要是有机材料为主。随 5G、AI 及高性能计算需求激增，根据集微咨询预计，全球载板市场已突破百亿美元。当前市场由日本揖斐电（Ibiden）、新光电气（Shinko），韩国三星电机（SEMCO），中国台湾欣兴电子（Unimicron）、景硕（Kinsus）等主导，形成日韩台三足鼎立格局。中国大陆厂商如兴森科技、深南电路加速布局，但在 ABF 材料、高密度互连等高端领域仍存技术代差，尤其日本味之素垄断的 ABF 薄膜供应成为产业关键瓶颈。

玻璃基板成为下一代封装材料。相比传统有机基板，玻璃凭借超低热膨胀系数（CTE）、卓越平整度及高频信号传输优势，可支撑更高布线密度与散热需求。英特尔已宣布 2026 年推出玻璃芯载板，用于 AI 芯片封装，解决万颗以上凸点封装时的翘曲难题。尽管玻璃存在脆性高、钻孔成本高等产业化挑战，但美日韩头部企业正加速研发，康宁、电气硝子等材料商已布局超薄玻璃生产。若未来 3-5 年突破切割和微孔加工技术，玻璃基板或将在数据中心、自动驾驶等高端领域率先替代有机载板，重塑封装产业生态。

图：封装基板与芯片的常用互连技术及封装基板；玻璃基板结构

玻璃基板有希望解决 CoWoS 封装中 ABF 载板的面积受限和翘曲的问题，玻璃基板和 RDL（和 LSI）搭配的玻璃中介层，能有效解决这类问题。而且可以避免 ABF 载板在层数增加时良率下滑的影响，玻璃载板不仅可减层 25%，还能凭借薄玻璃芯获取高速信号 SI 收益，为封装技术升级带来新方向。

图：玻璃基板内部构造

TGV，Through Glass Via，是穿过玻璃基板的垂直电气互连。与TSV（Through Silicon Via）相对应，作为一种可能替代硅基板的材料被认为是下一代三维集成的关键技术。TGV以高品质硼硅玻璃、石英玻璃为基材，通过种子层溅射、电镀填充、化学机械平坦化、RDL再布线，Bump工艺引出实现3D互联。TGV是直径通常为10μm-100μm的微通孔。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TGV通孔并对其进行金属化，以获得所需要的导电性。

与硅基板相比：玻璃通孔互连技术具有优良的高频电学特性、大尺寸超薄玻璃基板成本低、工艺流程简单、机械稳定性强等优势。可应用于2.5D/3D晶圆级封装、芯片堆叠、MEMS传感器和半导体器件的3D集成、射频元件和模块、CMOS图像传感器 (CIS)、汽车射频和摄像头模块。

图：主要TGV技术图片

玻璃基板制造过程主要有 TGV 通孔、TGV 金属填充和 RDL 三部分：

TGV 通孔

目前一般使用激光诱导刻蚀法。该步骤是玻璃基板制造的关键步骤，一般用激光或化学蚀刻在基板上形成微孔。

TGV 金属填充

因为玻璃是绝缘材料，和金属的粘附性较差，省去沉积阻隔层的同时需增加黏附层，电镀液和电镀工艺与 TSV 不同。其金属化一般分为表面处理、黏附层、种子层和电镀铜四步。其中黏附层种类包括金属氧化物、PI、Ti/Cu（PVD）等，金属氧化物和 PI 黏附层是目前较为主流的方案。黏附层完成后再通过化镀或者 PVD 的方法形成种子层，最后电镀完成 TGV 的金属填充，这样就基本完成 TGV 金属化的整个过程。目前代表性的方案包括有以下几种：

图：TGV金属化代表性方案

RDL

玻璃基板的 RDL 按照使用材料可以分为 ABF 和 PID 两种路线，铜布线的方法也分成半加成法和大马士革法，目前产品多以 ABF+半加成法为主，未来随着 L/S 要求越来越高，PID 路线+半加成/大马士革有望得到更多应用。

图：RDL 再布线；RDL 方式

玻璃基板有望助力国内先进封装迭代。对于国内来说，在先进工艺代工、光刻机进口等全面受阻的情形下，要想持续迭代，先进封装是一大助力。目前国内目前部分厂商正在研发或正在规划采用玻璃基板用于 AI 处理器的先进封装。

TGV 环节：是玻璃基板关键工艺

TGV 工艺在多方面具有难点。

在材料角度：玻璃脆性与加工难度：玻璃的脆性导致在加工过程中易破裂，尤其是高深宽比（如 50:1）通孔的制作需要高精度激光刻蚀或化学蚀刻，对设备精度和工艺参数控制要求极高。热膨胀系数不匹配：玻璃与硅芯片、基板的热膨胀系数差异大，温度变化易引发界面应力，导致脱层或结构损坏，需通过材料复合或工艺优化缓解。低热导率：玻璃的低热导率在高功率场景下可能导致散热不足，需开发复合材料提升热管理能力。

在工艺角度：通孔填充与金属化：玻璃表面平滑导致金属粘附性差，填充铜时易出现空洞或裂纹。现有电镀或铜浆技术需优化以提高均匀性和结合力。成孔技术瓶颈：激光诱导刻蚀虽具潜力，但高密度通孔（如数十万孔/片）的良率控制困难，且需解决微裂纹和侧壁光滑度问题

在量产方面：良率与一致性：量产时需保证数十万通孔的一致性，但工艺复杂性易导致良率波动。设备投入高：依赖高精度激光设备和自动化检测系统，初期投资成本高昂。

图：TGV 是重要一环；帝尔激光 TGV 设备通过激光蚀刻

目前沃格子公司通格微已实现 TGV 玻璃载板量产。产能方面，通格微已完成新建一期年产 10 万平米产能，并已进入小批量供货阶段。在打孔精度方面，已经实现 10μm 孔径通孔，并通过多层布线技术提升集成密度，应用于 GPU等高算力芯片。

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