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玻璃基板被認為是先進晶片封裝的技術革新者。由於其超低凹凸度、更好的熱穩定性和機械穩定性等獨特效能，玻璃基板比現有的樹脂基板更耐用、更穩定，從而保證了頭部中更高的互連密度。這些優勢使得高密度、高效能晶片封裝可用於AI和資料中心等資料密集型工作負載。
此前，英特爾公司承諾到2028年投資1.3萬億韓元（9.431億美元）實現玻璃大規模商業化。現在，越來越多的巨頭參與其中。
三星，首次披露
三星電機表示，公司正在構建半導體玻璃基板生態系統。這是為了儘快實現作為下一代基板備受關注的玻璃基板的商業化，並解決技術難題。這也體現出透過建立材料、零部件、裝置（SME）和工藝的合作體系來引領市場的意願。
三星電機研究院院長（副院長）周赫16日在首爾浦項制鐵大廈驛三館舉行的“電子時代技術日：玻璃基板全集”釋出會上表示，“計劃與多家供應商和技術合作夥伴成立聯盟，打造半導體玻璃基板生態系統”。
這是三星電機首次公開其半導體玻璃基板事業生態系統構建戰略。雖然具體時間尚未透露，但已確認正在與多家供應鏈公司進行洽談。預計將於近期推出。
周副會長表示，“開展半導體玻璃基板事業需要建立生態系統，以降低各種風險，強化價值鏈，促進技術進步”，並表示，“三星電機內部正在迅速構建合作體系”。
三星電子此舉被解讀為進軍半導體玻璃基板市場、搶佔先機的舉措。隨著人工智慧（AI）的普及，需要新的基材來替代現有的塑膠材料，而玻璃被認為是最佳選擇。三星電子準備於第二季度在其世宗工廠啟動玻璃基板試生產線。量產目標為2027年以後。不僅與三星電子半導體的協同效應，與Nvidia、英特爾、高通等AI大型科技公司的合作也值得關注。
該研究實驗室負責人表示：“由於高效能計算（HPC）和人工智慧（AI）的發展，半導體晶片之間來回傳輸的資料量正在呈爆炸式增長。” “玻璃基板的優勢在於可以在基板上繪製微電路並降低功耗。”
他補充說，玻璃基板比傳統基板的翹曲（翹曲）更小，更容易實現精確的訊號傳輸路徑（電路），並且可以在基板上形成大量銅通道，從而實現高功率效率。
但由於這是一種前所未有的基材，技術門檻很高。代表性的例子包括玻璃加工技術，透過在玻璃上鑽孔並實現光滑的表面來建立銅通道（穿過玻璃的電極，TGV）。這也是三星電子力圖打造玻璃基板生態系統的原因。目標是與擁有專業知識的合作伙伴攜手，迅速克服技術障礙。
研究中心負責人表示：“我們正在與合作伙伴一起在TGV和玻璃平板化（dising）領域開發技術創新。”據悉，該玻璃基板的可靠性和功率效率也透過多次樣品製造得到確認。
三星電機不僅瞄準被稱為玻璃基板中的主基板的“玻璃芯”，還瞄準作為中間基板的“玻璃中介層”市場。它是AI半導體晶片中連線圖形處理單元（GPU）和高頻寬儲存器（ HBM ）的核心基板。該研究中心負責人表達了開展業務的意願，他表示：“玻璃中介層市場與玻璃芯市場同樣重要。”
競爭愈演愈烈
爭奪計算機晶片製造用玻璃基板早期領先地位的競爭正在升溫，零部件公司預測這種所謂的“下一代材料”的商業化可能比最初預期的更快實現。
據韓國交易所訊息，化學制造公司 SKC 的股價從 1 月 2 日的 109,700 韓元上漲至週三的 158,400 韓元，漲幅達 44.4%，是同期 KOSPI 指數上市股票中漲幅最大的股票之一。
此次上漲似乎是由投資者對該公司玻璃基板商業化的預期所推動的。此前，SK集團董事長崔泰源在拉斯維加斯舉行的CES 2025科技貿易展上參觀了SK集團旗下子公司SKC的展位。他隨後表示，他“剛剛賣掉了”SKC的玻璃基板。
據推測，崔泰源在參觀展位之前曾與 Nvidia 執行長黃仁勳會面，因此他的言論被認為意味著 SKC 即將與 Nvidia 簽署玻璃基板協議，儘管該公司仍處於量產前的階段。
玻璃基板被認為是下一代晶片基板，將取代傳統的塑膠基板。塑膠基板重量輕且成本低，但耐熱性低且易翹曲。為了解決這些問題，製造商一直在晶片和基板之間插入矽基中間材料（稱為中介層）。這種方法導致生產成本增加，製造工藝速度減慢。
相反，玻璃基板具有優異的耐熱性和抗翹曲性，同時允許在單個基板上堆疊更多晶片。它還具有更光滑的表面，允許在表面轉移超精細的電路圖案。
這使得半導體速度提升高達40%，同時功耗降低一半。專家們常常將塑膠基板上堆疊晶片比作“在沙地上建房”，而使用玻璃基板則如同“在岩石上建房”。隨著晶片行業越來越注重在單個基板上堆疊更多晶片，專家預測，半導體行業的力量平衡可能會向基板製造商傾斜。
鑑於這些優勢，英特爾、AMD和博通已宣佈計劃在其下一代晶片中採用玻璃基板。英特爾目前已投資10億美元用於玻璃基板的開發，目標是在2030年實現商業化。
在韓國企業中，SKC已率先取得領先。
為了推進玻璃基板技術，SKC於2021年與全球最大的半導體和顯示裝置公司Applied Materials以70:30的比例合資成立了Absolics。
Absolics去年上半年在佐治亞州建成了全球首個玻璃基板量產工廠，並獲得美國政府7500萬美元的生產補貼和1億美元的研發補助。
去年 10 月，Meritz Securities 分析師 Roh Woo-ho 表示，SKC 的 Absolics 憑藉其研發能力、專利數量、量產能力和潛在客戶群，是“頂級企業”，技術領先競爭對手三年多。
該公司目前正在與全球大型科技公司進行洽談，並計劃在今年年底前開始大規模生產。
三星電機和LG Innotek也在加速佈局玻璃基板業務。
三星電機已在其世宗工廠建立了一條試驗生產線，計劃今年向客戶提供原型機，預計將於2027年後開始量產。
三星電機執行長張德鉉在 CES 2025 新聞釋出會上表示，“晶片行業的趨勢正從前端（先進晶片）轉向封裝、基板和整合平臺”，該公司“正在與多家客戶就玻璃基板進行談判，計劃今年向兩到三家客戶提供原型”。
同樣，LG Innotek 正在其位於慶尚北道龜尾的工廠建立一條試驗生產線，並計劃今年開始小規模生產原型。
“玻璃基板是我們應該走的路，”LG Innotek 執行長文赫洙在 CES 2025 上接受記者採訪時表示。“預計未來兩到三年內，玻璃基板將廣泛應用於通訊半導體。對於伺服器半導體，預計五年左右將成為主流解決方案。”
挑戰重重
玻璃面板應用面臨的一大障礙是缺乏統一的玻璃基板尺寸、厚度和特性標準。與遵循精確全球規格的矽晶圓不同，玻璃基板目前缺乏普遍接受的尺寸和特性。對於致力於生產通用相容裝置的裝置製造商，以及尋求在不對工藝進行重大調整的情況下更換基板的半導體工廠而言，標準化的缺陷使其面臨挑戰。
與標準化密切相關的是相容性問題，這不僅關乎不同批次玻璃基板之間的相容性，也關乎基板與其所支援的半導體器件之間的相容性。玻璃獨特的電學和熱學特性必須與半導體器件的電學和熱學特性進行精確匹配。
“你不會在成熟的產品上使用玻璃，”ASE的Chang補充道。“它將應用於最先進的應用，並擁有更好的電源解決方案。但這將更難處理。這是它的關鍵問題之一。”
隨著半導體行業向晶片級封裝和3D-IC等先進封裝技術邁進，後端工藝正在發生顯著的變革。這一轉變涉及傳統上與前端半導體制造相關的方法的採用和調整。
如今，光刻技術在實現小於 2µm 的線距方面發揮著關鍵作用，而這對於採用小晶片和 2.5D/3D IC 封裝至關重要。但這些更精細的尺寸也要求材料能夠承受更嚴格的加工條件，同時保持結構和功能的完整性。
Synopsys高階產品營銷經理 Travis Brist 表示：“我們目前面臨的最大挑戰是如何最大限度地利用光刻工具。雖然我們一直在努力做到這一點，但它正變得越來越重要。”
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