研判2025！中國芯片級玻璃基板行業發展背景、市場現狀及趨勢分析：受益于先進封裝下大尺寸AI算力芯片更新迭代，玻璃基板對硅基板的替代將加速[圖]

內容概要：玻璃基板是一種以高透明度、優異平整度及良好穩定性為特點的基底材料，其主要功能是作為支撐載體，確保上層功能材料的可靠固定和良好的電氣、光學性能，從而保障整個器件或系統的長期穩定性和使用壽命，被視為半導體、顯示領域新一代基板解決方案。長期以來，“摩爾定律”一直引領著集成電路制程技術的發展與進步。而如今，延續摩爾定律所需的新技術研發周期拉長、工藝迭代周期延長、成本提升明顯，集成電路的發展受“存儲墻”“面積墻”“功耗墻”和“功能墻”的制約。先進封裝技術已成為“后摩爾時代”“超越摩爾”的重要路徑。各企業加快先進封裝布局，全球先進封裝行業迎來快速增長時期。數據顯示，全球先進封裝市場規模由2019年的288億美元增長至2024年的425億美元，滲透率不斷提升。在先進封裝浪潮中，隨著對更強大計算的需求增加，半導體電路變得越來越復雜，信號傳輸速度、功率傳輸、設計規則和封裝基板穩定性的改進將至關重要。玻璃基板的出現，可以降低互連之間的電容，從而實現更快的信號傳輸并提高整體性能。在數據中心、電信和高性能計算等速度至關重要的應用中，使用玻璃基板可以顯著提高系統效率和數據吞吐量。整體來看，當前玻璃基板工藝在加工制造、性能測試、成本控制等方面還需要進一步的研究和突破，行業仍處于前期技術導入階段，未來一段時間內，市場規模體量將較小，但隨著英特爾等廠商的入局，玻璃基板對硅基板的替代將加速，2023年9月，英特爾推出行業首個玻璃基板先進封裝計劃，宣布在2030年之前面向先進封裝采用玻璃基板。預計到2030年全球半導體封裝用玻璃基板市場規模將超4億美元。

上市企業：沃格光電(603773)、五方光電（002962）、帝爾激光（300776）、德龍激光（688170）、東材科技（601208）、彩虹股份（600707）

相關企業：江西沃格光電集團股份有限公司、湖北五方光電股份有限公司、武漢帝爾激光科技股份有限公司、廈門云天半導體科技有限公司、三疊紀(廣東)科技有限公司、廣東佛智芯微電子技術研究有限公司、蘇州森丸電子技術有限公司、蘇州甫一電子科技有限公司、湖北通格微電路科技有限公司、安捷利美維電子（廈門）有限責任公司、玻芯成（重慶）半導體科技有限公司、合肥中科島晶科技有限公司、北京賽微電子股份有限公司、藍思科技股份有限公司

關鍵詞：芯片級玻璃基板、玻璃基板、先進封裝、封裝基板

一、芯片級玻璃基板行業相關概述

玻璃基板是一種以高透明度、優異平整度及良好穩定性為特點的基底材料，其主要功能是作為支撐載體，確保上層功能材料的可靠固定和良好的電氣、光學性能，從而保障整個器件或系統的長期穩定性和使用壽命，被視為半導體、顯示領域新一代基板解決方案。

近年來，玻璃基板在半導體領域的應用熱度越來越高。隨著高性能芯片的發展，傳統有機材料基板在高性能芯片的封裝應用中呈現出一定的局限性。而玻璃基板具備多種優勢，成為企業研發熱點，被視為適用于下一代先進封裝的材料。相比CoWoS-S工藝使用的硅中介層和FC-BGA有機基板，玻璃基板具有以下的突出優點：1）高平整度與低粗糙度：玻璃基板具有較高的表面平整度和低粗糙度，為微小尺寸半導體器件的制造提供了理想的平臺。玻璃基板的開孔之間的間隔小于100微米，遠超有機面板，使得晶片間的互連密度大幅提升。2）熱穩定性與低熱膨脹系數（CTE）：玻璃基板熱穩定性強，可在高溫環境下保持性能穩定，且其熱膨脹系數與硅接近，有助于減少封裝過程中因熱失配導致的應力問題，有效解決了3D-IC堆疊扭曲的問題。3）高介電常數與低介電損耗：玻璃材料是一種絕緣體材料，介電常數只有硅材料的1/3左右，損耗因子比硅材料低2~3個數量級，使得襯底損耗和寄生效應大大減小，可以有效提高傳輸信號的完整性。4）化學穩定性與抗腐蝕性：玻璃基板化學穩定性出色，能有效抵抗濕氣、酸堿等環境侵蝕，保障封裝內元件的長期穩定性。5）高透明度與光學特性：對于需要透明窗口或涉及光通信的封裝應用，玻璃基板的高透明度和優良光學特性（如可調控折射率）具有獨特優勢。6）環保與長期可靠性：玻璃基板通常不含有機揮發物，更加環保。其穩定的物理化學性質賦予封裝產品出色的長期可靠性。

從產業鏈來看，玻璃基板產業鏈整體大致分為原料、設備、技術、生產、封裝檢測、應用等重要環節。玻璃基板原料為特種玻璃，主要用熔融石英、噴硅酸鹽、氟化物、超低膨脹玻璃等高品質材料構成。這些材料針對高強度激光和輻射暴露水平下的傳輸和耐用性進行了優化，適合半導體的制造過程，因此其生產也具有較高的技術壁壘。中游為芯片級玻璃基板生產制造。玻璃基板生產環節包括：（1）高溫熔融：將混合的原料放入1500℃以上的高溫熔窯中熔融一定時間，確保原料充分熔化并反應，各種雜質和氣泡也逐漸被排出。（2）均化處理：加入均化劑并攪拌，使玻璃液的化學成分更加均勻，提高玻璃基板質量。（3）成型：一、浮法，玻璃液澆在液態錫流上，讓其逐漸冷卻凝固；二、卷板法，玻璃液倒在金屬帶上，通過傳送帶運動使其逐漸冷卻固化。（4）加工：將大尺寸基板切割成所需尺寸，并打磨邊角，提高產品平整度和光潔度。（5）清洗檢驗：去除基板表面雜質和污染物，同時進行各項物理性能檢測，確保產品符合質量要求。（6）包裝和貼膜：將基板進行適當包裝和保護，防止在運輸和使用過程中受損壞。產業鏈下游為半導體領域，終端應用包括人工智能、高性能計算等領域。

相關報告：智研咨詢發布的《2025年中國芯片級玻璃基板行業市場動態分析及未來趨向研判報告》

二、芯片級玻璃基板行業發展背景

近兩年，隨著生成式人工智能出現，智能便捷的應用迅速成為市場關注的焦點，全球各大科技廠商先后進入，多種大模型產品紛至沓來，數字經濟時代迎來新的發展機遇。大模型參數數量大、訓練數據量大、模型復雜度高等特征對計算資源需求不斷加強，高性能計算能力、大量存儲空間、快速信息傳輸成為大模型訓練和運行的計算核心要素，加大了對高性能半導體產品需求。同時，存儲器價格受市場需求刺激影響下從低位逐漸回升，銷量開始釋放，實現量價齊升。2024年全球半導體市場規模為6351億美元，同比增長19.8%。

封裝基板是芯片封裝環節的核心材料，具有高密度、高精度、高性能、小型化及薄型化等特點，與晶片、引線等經過封裝測試后共同組成芯片。IC封裝基板不僅為芯片提供支撐、散熱和保護作用，同時在芯片與PCB之間提供電子連接，起著“承上啟下”的作用，甚至可埋入無源、有源器件以實現一定系統功能。2019-2022年全球封裝基板市場產值保持增長態勢，2023年市場整體下滑嚴重，產值下滑28.2%至125.0億美元，主要是因為需求疲軟、庫存高企、價格侵蝕嚴重，其整體需求于2023年上半年見底，下半年逐步改善。但SIP、模塊和先進封裝基板市場仍存在較大潛力。2024年，隨著半導體市場景氣度回升，封裝基板產值恢復增長態勢。

根據“摩爾定律”，集成電路上可容納的元器件的數目約每隔18-24個月便會增加一倍，性能也將提升一倍。長期以來，“摩爾定律”一直引領著集成電路制程技術的發展與進步。而如今，延續摩爾定律所需的新技術研發周期拉長、工藝迭代周期延長、成本提升明顯，集成電路的發展受“存儲墻”“面積墻”“功耗墻”和“功能墻”的制約。先進封裝技術已成為“后摩爾時代”“超越摩爾”的重要路徑。各企業加快先進封裝布局，全球先進封裝行業迎來快速增長時期。數據顯示，全球先進封裝市場規模由2019年的288億美元增長至2024年的425億美元，滲透率不斷提升。

三、芯片級玻璃基板行業發展現狀

1、市場規模預測

在先進封裝浪潮中，隨著對更強大計算的需求增加，半導體電路變得越來越復雜，信號傳輸速度、功率傳輸、設計規則和封裝基板穩定性的改進至關重要。玻璃基板的出現，可以降低互連之間的電容，從而實現更快的信號傳輸并提高整體性能。在數據中心、電信和高性能計算等速度至關重要的應用中，使用玻璃基板可以顯著提高系統效率和數據吞吐量。整體來看，當前玻璃基板工藝在加工制造、性能測試、成本控制等方面還需要進一步的研究和突破，行業仍處于前期技術導入階段，未來一段時間內，市場規模體量將較小。但隨著英特爾等廠商的入局，玻璃基板對硅基板的替代將加速，2023年9月，英特爾推出行業首個玻璃基板先進封裝計劃，宣布在2030年之前面向先進封裝采用玻璃基板。預計到2030年全球半導體封裝用玻璃基板市場規模將超4億美元。

隨著玻璃基板技術的不斷成熟和市場的逐步接受，其在全球IC封裝基板行業中的滲透率將不斷提升，預計到2030年滲透率將超2%，玻璃基板市場發展潛力巨大。但未來一段時間內，有機基板以其良好的柔韌性和較低的成本，在半導體封裝領域仍將占據主導地位。

2、核心技術分析

TGV是玻璃基板封裝的核心技術。TGV玻璃通孔技術是一種用于玻璃基板的垂直電氣互連技術，其原理與硅基板上的TSV硅通孔技術類似。TGV玻璃通孔技術最早可追溯至2008年，源自2.5D/3D集成封裝中應用的TSV轉接板技術。TGV的出現，旨在解決傳統TSV轉接板中由于硅襯底的高損耗問題所引發的高頻或高速信號傳輸性能下降，以及硅材料成本較高、工藝復雜等挑戰。近年來，隨著技術的不斷發展，TGV的性能已逐步提升，并已在多個領域得到應用。主要的應用領域包括傳感器、中央處理器（CPU）、圖形處理器（GPU）、人工智能（AI）芯片、顯示面板、醫療器械及半導體先進封裝等。以2.5D半導體封裝應用為例，TGV作為中間件可以實現更密集的電氣互聯，在有限的空間內支持更多信號的傳輸。

TGV結合多種工藝流程實現3D互聯。TGV工藝包括種子層濺射、電鍍填充、化學機械平坦化（CMP）、重新分布層（RDL）布線以及凸點（bump）工藝引出等。TGV通常采用直徑在10μm至100μm之間的微型通孔。對于先進封裝應用，每片晶圓上通常需要數萬個TGV通孔，并對其進行金屬化處理，以確保所需的導電性能。與傳統的TSV工藝相比，TGV具有多項優勢，主要包括：出色的高頻電學特性、可獲取的大尺寸超薄玻璃襯底、優異的機械穩定性等。特別是在高頻應用場景中，TGV表現出比硅更低的損耗，能夠有效提高信號傳輸質量。

由于TGV工藝在玻璃基板的制造中需大量應用，因此其工藝的成熟度決定了玻璃基板商業化的進展。目前玻璃基板的產業化量產仍存在一定壁壘，主要包括：1）高深寬比的TGV結構制造：制造具有高深寬比的TGV結構，需要精確的工藝控制以確保通孔的質量和電導性；2）通孔中微裂紋的產生：由于玻璃為脆性材料，在TGV過程可能會產生微裂紋，影響通孔的結構完整性和電氣性能；3）熱應力管理：由于熱膨脹系數不匹配，TGV在制造和使用過程中可能會產生熱應力，需要采取措施進行管理；4）通孔的金屬化：實現TGV的有效金屬化是另一個挑戰，需要確保良好的電導性和與周圍材料的兼容性。

四、芯片級玻璃基板行業發展趨勢

隨著技術的持續進步和各大企業的不斷投入，玻璃基板技術在半導體領域的應用前景十分廣闊。未來，玻璃基板技術的發展將更加注重工藝的優化和創新，提高通孔的精度和密度，改善玻璃與金屬層的結合力，以及解決更高層數的可靠性問題。同時，隨著新材料的不斷涌現和研發，玻璃基板的功能和應用范圍也將進一步拓展。玻璃基板技術將在半導體產業中發揮更加重要的作用，為全球半導體向先進制程發展以及AI算力的提升提供重要載板材料解決方案，推動整個行業的發展和進步。

以上數據及信息可參考智研咨詢（www.njjkdl.com）發布的《2025年中國芯片級玻璃基板行業市場動態分析及未來趨向研判報告》。智研咨詢是中國領先產業咨詢機構，提供深度產業研究報告、商業計劃書、可行性研究報告及定制服務等一站式產業咨詢服務。您可以關注【智研咨詢】公眾號，每天及時掌握更多行業動態。