玻璃基板，一夜生變

2024年8月，一則看似平常的人事變動消息，卻在半導體行業掀起了不小的波瀾——英特爾長期的芯片封裝專家段罡（Gang Duan）博士，在英特爾工作了17年半后悄然離職，轉而加入三星電機，出任美國執行副總裁。

這位被評為2024年度發明家的技術專家，正是英特爾玻璃基板技術的核心推動者。在英特爾發佈的宣傳視頻中，段罡曾豪情滿懷地表示："我們相信，未來的人工智能系統將構建在超大尺寸玻璃基板上。"如今，這句話卻成了一個時代的句號。

這位大牛的離職，象徵着玻璃基板技術格局重新洗牌的縮影，在AI芯片需求爆發的當下，這一領域正在經歷着一場劇變。

從陶瓷到玻璃的漫長征途

英特爾作為芯片巨頭，在基板上的探索一直先於行業一步。

早在20世紀90年代，英特爾就引領了行業從陶瓷封裝向有機封裝的轉變，率先實現鹵素和無鉛封裝，併發明瞭先進的嵌入式芯片封裝技術。在這個過程中，英特爾與日本味之素公司合作開發的ABF（Ajinomoto Build-up Film）基板技術，成爲了半導體封裝領域的重要里程碑。

ABF基板憑藉其優異的電氣性能和製造工藝成熟度，迅速成為高端芯片封裝的主流選擇。這種有機材料基板不僅支撐了英特爾多代處理器的發展，也為整個行業奠定了封裝技術的基礎。

然而，隨着AI芯片對性能要求的不斷提升，ABF基板的侷限性也日漸顯現，傳統的有機材料基板在面對越來越大、越來越複雜的AI芯片時，已經開始力不從心。

玻璃基板的優勢顯而易見。相比傳統的塑料基板，玻璃基板具有更光滑的表面，更好的熱穩定性，以及更低的介電損耗。據悉，玻璃芯通孔之間的間隔能夠小於100微米，這直接能讓晶片之間的互連密度提升10倍。對於需要處理海量數據（維權）的AI芯片來説，這樣的性能提升無疑是革命性的。

2023年9月，英特爾宣佈推出業界首批用於下一代先進封裝的玻璃基板，計劃在2026年至2030年推出。這一消息震動了整個行業，也讓競爭對手們感到了緊迫感。

在2023年10月與Semi Wiki的一次談話中，英特爾院士、基板封裝技術開發組織模塊工程高級總監 Raoul Mannepoli 博士指出，英特爾在玻璃基板方面的研究已經開展了十多年。最初是與大學合作進行研究，同時英特爾內部的組件和研究團隊也在努力攻克難關，力求讓玻璃基封裝成為現實。在2021至2023這三年半時間里，研究取得關鍵突破后，團隊進入了探索模式，整合資源形成了一條能夠進行規模化研發的生產線。

在這一過程中，最大的挑戰在於玻璃的易碎性。剛開始研究時，要將一塊麪板從生產線的起點完好無損地送到終點，需要花費不少功夫。即使是面板邊緣接觸到任何金屬表面，都可能導致玻璃面板產生裂紋或損壞。此外，在架構創新方面也面臨諸多問題，比如如何管理基於玻璃的封裝壓力，如何在互連密度方面實現最佳價值等。

爲了解決這些問題，英特爾團隊在工具設計方面進行了創新，研究如何在生產線上處理這種易碎材料，如何在添加互連層時不產生應力。截至目前，英特爾在如何使玻璃適用於封裝方面已經擁有超過 600 項發明，正是這些創新使得團隊能夠處理易碎的玻璃，構建互連層，並保證其在可靠性方面的表現。

Mannepoli強調，玻璃基板所提供的設計靈活性無疑將引發大量創新，特別是在高速輸入輸出信號傳輸、改進的功率傳輸以及光學集成等方面，為設計師提供了廣闊的創新空間。目前，人工智能和數據中心領域的工作負載已經開始應用玻璃基板，一旦基礎設施完善，高密度互連計算平臺，無論是客户端還是數據中心領域，都將繼續採用玻璃基板。

他表示，英特爾正努力將行業中現有的再分佈層技術與玻璃特有的基板處理技術相結合，以在初期縮小成本差異。隨着產量的增加和基礎設施的完善，最終玻璃基板的成本有望與有機基板持平。

對於英特爾而言，2023年玻璃基板的首秀，意味着其十多年來的技術佈局初見成果，其在新聞稿中樂觀地表示，自己將於本世紀后期正式推出這項革命性的基板技術。

英特爾的戰略大轉向

就在玻璃基板賽道愈發熱鬧、產業鏈加速成型的時候，英特爾卻在悄然重新審視自己的技術佈局和資源投向。

今年4月底舉行的「英特爾晶圓代工直連2025（Intel Foundry Direct Connect 2025）」大會上，英特爾執行副總裁兼晶圓代工技術與製造事業部總經理 Naga Chandrasekaran 明確表示，玻璃基板依然是未來先進封裝體系中的關鍵構件之一。

他強調，相較於先進製程的晶圓製造本身，先進封裝能力纔是英特爾代工業務實現差異化競爭的核心武器。他還透露，英特爾目前正在開發120x120mm的超大尺寸封裝技術，並計劃在未來幾年推出具備更高熱穩定性的玻璃基板解決方案，以支持新一代高性能AI和HPC芯片的封裝需求。

然而，隨着英特爾首席執行官陳立武（Pat Gelsinger）上任以來推動的一系列戰略收縮與聚焦決策逐步展開，玻璃基板的內部投入也出現了明顯的弱化趨勢。Gelsinger將資源優先配置到英特爾的核心產品線——包括14A與18A製程節點、Xeon CPU、AI加速芯片以及代工業務的產能建設中，意在通過財務紀律和執行效率的提升，讓英特爾重新走上可持續增長的軌道。

這一趨勢意味着，儘管在技術話語中仍對玻璃基板表達重視，但英特爾的實際動作已經更多傾向於「戰略性外採」。

分析人士指出，即使未來玻璃基板在高密度AI系統中成為不可或缺的封裝材料，英特爾依然可以選擇從專業供應商處採購現成產品，而不必繼續承擔自研的高投入與長期風險。相比之下，外包模式更能幫助英特爾縮短開發周期、優化成本結構，並保留採購彈性。

這種從自主開發到外部採購的轉變，實質上體現出英特爾在面對激烈市場競爭與財務壓力下所作出的務實取捨。正如該公司目前聚焦於14A、18A等先進製程節點所體現的戰略收斂邏輯，放棄對玻璃基板的深度自研投入，被視為其全面收緊資本開支、提升核心業務盈利能力的一部分。通過將精力集中於可帶來商業突破的主戰場，英特爾希望在「芯片製造+代工+系統封裝」這三位一體的格局中佔據更有利位置。

但有意思的是，當英特爾愈發傾向於外包而非自建產線之際，其他廠商卻悄然加快了玻璃基板。

三星的快速跟進

首先是挖了英特爾芯片封裝專家段罡的三星，它對玻璃基板可謂是「蓄謀已久」。

2024年1月的CES 2024上，三星電機提出將在當年建立玻璃基板試製品產線，目標是2025年產出試製品，2026年實現量產。后續三星電機將設備採購和安裝時間提前至9月，並將於第四季度啟動試產線，比原計劃提前一個季度，其預計將於2026年開始生產用於高端系統級封裝（SiP）的玻璃基板。

韓媒報道指出，三星電機的玻璃基板產線旨在簡化生產流程，並遵守三星嚴格的安全和自動化標準，其設備供應商已經確定，Philoptics、Chemtronics、Joongwoo M-Tech 和德國 LPKF 等公司將負責提供零部件。

而在今年6月，三星電機宣佈，玻璃基板樣品生產線的準備工作已接近尾聲，計劃於2025年開始向兩至三家美國大型科技公司供應樣品，此外，這家子公司還在深化與三星電子的戰略合作，特別是在玻璃中介層供應鏈建設相關領域。

三星電機在2025年第一季度財報電話會議上指出，AI加速器玻璃基板業務將從第二季度開始產生可觀的收入，隨着應用範圍的擴大，銷售額預計將逐步增長。其表示，儘管美國關税政策存在不確定性，但三星電機認為影響有限，因為其對美國市場的多層陶瓷電容器（MLCC）和相機模塊的直接出口量相對較低。

據瞭解，三星電機的玻璃基板生產線位於韓國世宗，預計將於2025年第二季度開始運營。三星電機旨在利用這一能力來支持人工智能加速器和其他高性能計算應用對先進封裝解決方案日益增長的需求。

而三星電子的佈局則更為謹慎一些，據透露，三星電子已確定計劃在2028年將玻璃基板引入先進半導體封裝領域，其要點是用「玻璃中介層」取代「硅中介層」，這也是三星電子玻璃基板路線圖首次被確認。

一位知情人士表示：「三星電子已經制定了一項計劃，將在 2028 年將硅中介層轉換為玻璃中介層，以滿足客户需求。」

中介層（Interposer），又稱中間基板，是AI芯片的重要組成部分。 AI半導體採用2.5D封裝結構，將圖形處理單元（GPU）置於中心，高帶寬內存（HBM）置於其周圍，中介層作為連接GPU和HBM的通道。

目前，中介層由硅製成。其優點包括高速數據傳輸和高熱導率。但由於材料昂貴、工藝成本高，導致製造成本較高。出現的替代方案是玻璃中介層。易於實現超精細電路，可進一步提高半導體性能並降低生產成本。

目前業界正嘗試以玻璃取代中介層及主板，但預期中介層向玻璃的轉變將比主板更快。例如，AMD 正在推行一項計劃，到 2028 年將玻璃中介層應用於其半導體。

三星電子推出玻璃中介層被解讀為對人工智能推動的先進半導體需求日益增長的迴應。由於該公司從事根據客户訂單製造半導體的「代工」業務，因此其戰略是準備和提供下一代技術。它還有可能用於三星自己生產的系統半導體和高帶寬內存（HBM）。

據確認，三星電子正在與供應鏈企業商談，在根據芯片尺寸定製的「單元」中使用玻璃中介層，而非玻璃基板。通常情況下，玻璃基板的原始尺寸為510×515mm，然后切割成適合芯片尺寸。英特爾、Absolix 和其他公司正在以這種方式生產原型。

另一方面，據悉三星電子選擇在100×100㎜以下的玻璃上進行該工藝。業內人士分析稱，這是「爲了加快技術實施和樣機生產速度的策略」、「爲了快速進入市場」。但據報道，由於尺寸較小，實際量產時生產率可能會較低。

三星電子還制定了一項計劃，將外包公司提供的玻璃中介層與天安園區的半導體一起進行封裝。該計劃將利用已建立的面板級封裝（PLP）生產線。 PLP是代替在圓形晶圓上進行封裝的晶圓級封裝（WLP）而在方形面板上進行封裝的封裝方法，被評價為生產率高、適合玻璃基板的工藝。

預計三星電子將通過引領玻璃中介層來強化其「AI集成解決方案」戰略。在去年的三星晶圓代工論壇上，該公司宣佈了涵蓋晶圓代工、HBM和先進封裝的一站式AI解決方案作為其未來戰略。預計玻璃基板的加入將進一步提升代工和封裝的競爭力。

值得注意的是，三星的策略與英特爾截然不同。三星充分發揮了集團化作戰的優勢，在今年3月，三星電子已開始與三星電機和三星顯示等主要電子關聯公司聯合研發玻璃基板。據瞭解，三星電機將貢獻其在半導體與基板結合方面的專有技術，而三星顯示器則將貢獻玻璃工藝。這是三星電子首次與集團內電子元件公司共同開展玻璃基板研究。

而現在，隨着段罡的加盟，三星在玻璃基板領域的實力無疑得到了進一步增強。

羣雄並起的產業格局

除了兩個巨頭之外，玻璃基板賽道上還有更多的玩家。

首先是臺積電，儘管臺積電此前並未公開提及關於玻璃基板技術的具體計劃，但考慮到這家公司在封裝領域的深厚積累，其很可能早已有相關的技術儲備。據媒體報道，業界盛傳臺積電已重啟玻璃基板的研發，以此來滿足未來英偉達想用FOPLP的需求。

此外，中國臺灣半導體設備廠商也提前展開部署。與英特爾合作多年的鈦升科技發起，集結激光與等離子設備供應商、檢測廠商、材料和關鍵零組件廠，成立了玻璃基板供應商E-core System大聯盟，致力合作共創完整玻璃基板供應鏈。該聯盟已公開展示 515 × 510 mm 的玻璃中芯樣品，囊括激光加工、濕製程蝕刻與種子層濺鍍等關鍵技術成果，意圖爭取英特爾和臺積電的訂單。

據瞭解，E&R 提供的技術方案不僅涵蓋設備，還包括 FOPLP（Fan‑Out Panel Level Packaging）在大尺寸載板（300–700 mm）上的成熟量產能力，例如激光標記、鑽孔后等離子清洗、ABF 鑽孔及后除粘等處理工藝，具備高翹曲處理能力（達 16 mm），這種產業鏈聯盟的形式，或許能夠在玻璃基板的產業化進程中發揮重要作用。

其他韓系廠商也在悄然佈局。

SK集團下的SKC 通過子公司 Absolics 在 CES 2025 展會上展示其玻璃基板應用於 AI 數據中心，強調其支持超細線路電路、多組件集成（如 MLCC）、封裝厚度減薄 50%、數據處理速度提升 40%、功耗顯著降低等優勢。

目前Absolics 在美國喬治亞州科文頓建設的首個量產基地已進入原型生產階段，年產能約 12,000 m²，目標年底完成量產準備，並與 AMD、AWS 等進行供應談判，接近預認證階段。此外，美國商務部依據 CHIPS Act 擬提供 7,500 萬美元資助，支持 Absolics 建設新廠，該廠預計將創造數百就業崗位，推動美國本土玻璃基板材料供給能力提升。

LG集團旗下的LG Innotek 正積極拓展其半導體基板能力，已明確表示正在考察玻璃基板作為未來主流封裝材料，並評估其在先進封裝中的應用潛力。

據報道，LG Innotek 計劃在 2025 年底前產生玻璃基板樣品並進入驗證階段，標誌着其正在加速投入這一新材料的實際開發。作為下游封裝廠之一，LG Innotek 也在快速推進其 FC‑BGA（Flip Chip Ball Grid Array）技術，目標將該業務擴大至 2030 年達到 7 億美元規模。

此外，另一家韓廠JNTC 已於 2025 年 5 月完工並宣佈投產韓國首座專用半導體玻璃基板工廠，月產量達 10,000 片，並計劃在下半年啟動量產。據瞭解，JNTC 已與 16 家全球客户簽署 NDA，進入定製樣品提供階段，同時計劃在越南興建大規模生產線，以應對全球需求增長，預計產能擴大三倍，並形成其玻璃基板業務的全球增長引擎。

日本的Ibiden作為全球最大的半導體基板廠商之一，也在玻璃基板領域積極推進 R&D，試圖將其引入封裝基板市場。其 2023–2027 年資本支出計劃中明確涵蓋「glass core substrate」（玻璃核心基板）研發，預示着其將玻璃基板視為重要增長方向

報道指出，針對 AI Server 市場，Ibiden 正提升 IC 基板產能以支持英偉達供應鏈需求，未來玻璃基板量產機會正在醖釀之中，若 Ibiden 成功實現玻璃基板商業化，其在全球封裝材料供應鏈中的地位將進一步鞏固，並可能引領日本關注開拓高附加值封裝市場。

在一眾加速推進玻璃基板技術的廠商看來，在2030年之前實現大規模量產並不是一種奢望。

重新定義的產業格局

英特爾玻璃基板主要推動者的離職，不僅僅是一次人才流動，更像是整個玻璃基板產業格局重新洗牌的一個信號。

英特爾從技術先驅轉向戰略採購，三星憑藉集團優勢快速推進，臺積電默默佈局蓄勢待發，而眾多供應商則在產業鏈各環節展開激烈競爭。這種多元化的競爭格局，或許正是玻璃基板技術快速發展所需要的催化劑。

對於AI芯片產業來説，玻璃基板技術的成熟意味着更強的算力、更低的功耗和更小的體積。而對於整個半導體封裝行業來説，玻璃基板的普及則可能帶來一輪新的技術革命和產業洗牌。

在這場玻璃基板的競賽中，沒有永遠的領先者，也沒有永遠的落后者。正如段罡從英特爾轉向三星一樣，技術的發展軌跡往往充滿變數。唯一可以確定的是，在AI時代的推動下，玻璃基板技術的產業化步伐正在加速，而這場變局，纔剛剛開始。