玻璃基板产业趋势
半导体发展到当前这个阶段，主要面临几个问题。一个是芯片的集成密度越来越高，另一个是工作频率越来越高。密度越来越高，是指从芯片制程来看，从10纳米，5纳米发展到现在的3纳米，2纳米。在这个发展过程中，累积并暴露出一些在封装环节难以解决的问题。
首先，高频信号对材料的高频电学特性要求非常高。普通的PCB板无法满足CPU封装载板的要求。在这方面玻璃具有独特优势。玻璃是绝缘体材料，它的介电常数大约只有硅的三分之一，损耗因子比硅材料低两个数量级，这是一个最大优势。使用玻璃基板封装，可以降低衬底的损耗和寄生效应，这是原理上的优势。
其次，随着芯片制程从4纳米发展到3纳米，单个晶圆上集成的晶体管越来越多，制造过程也愈加复杂，目前仅有英特尔、台积电等少数几家能够制造，良率也是一个问题。
这就引出一个思路：
不必将所有芯片都集成在同一个晶圆上，可以将其分开，这就是Chiplet
(小芯片)技术。将小芯片封装在一起，就需要中介层和封装载板，并且要求其布线密度很高，以便将它们集成起来。
目前主流的ABF载板，BT载板等，其布线能力越来越难以满足现有目前主流的ABF载板，BT载板等，其布线能力越来越难以满足现有芯片的需求。因此，业界正从玻璃基板(TGV)和硅通孔(TSV)基板两个方向发展。
TSV技术已发展多年，目前正处于批量应用阶段。而玻璃基板(TGV)作为中介层是近几年才发展起来的，它的优势是能够和TSV一样，将线宽线距做得很小，可以达到两三个微米。虽然达不到芯片级别的几个纳米，但做到两三个微米是完全可以的。这是它的一个特点。第二个方面，TSV本质上是用硅片制作的。目前能量产的最大硅片是12英寸，并且硅片是圆形的，导致其成本居高不下。
玻璃基板目前市面主流尺寸是510mmx515mm，是方形的，芯片几乎都是方形的。那么在同样面积上生产出来的封装载板，TGV相较于TSV更具优势。在两者性能都可行的情况下，TGV价格更低，有其成本优势。
另外是散热特性。当前CPU封装中使用最多的ABF载板，其线距能力可以做得很低，但存在一个缺陷，即在热控制(受热形变)方面不如玻璃。
综上，玻璃的优势得以显现。
首先是市场的刚需：当前高算力AI芯片(如HBM)封装，需要一种在电学执学特性上都能满足要求同时在线宽线距等制程。
当前高算力AI芯片如HBM封装，需要一种在电学、热学特性上都能满足要求，同时在线宽线距等制程方面也能达标的载板。玻璃的机械稳定性较好，可以与ABF、BT载板相媲美，这是其近几年蓬勃发展的原因。
另一个特点是，玻璃基板如果能实现大批量量产，具备降低整体成本的潜力。在AI芯片领域，代表着发展方向，因为当前AI芯片价格非常昂贵。
除此之外，玻璃基板在半导体封装中的应用远不止于此。实际上，它已应用于硅光模块，即CPU共封装光学(CPO)的载板，这也是一个发展重点。因为玻璃是透明材料，可以将光波导集成在玻璃基板内部。同时，玻璃基板又具备前述的半导体封装基板特性，因此成为当前CPU共封装光学中的一个优选解决方案。
由于玻璃本身是绝缘材料，高频电学特性好，因此在射频芯片应用上也具有独特优势。目前射频芯片也属于半导体封装范畴，它们也在向玻璃基板转型。例如，走在前沿的思科，在5G射频芯片上很早就应用了这项技术。正是这些特点，使得玻璃基板成为当前发展热点。
市场关注点还在于，台积电最初推出了CoWoS封装，现在又推出了CoPoS工程生产线，这预示着下一代封装趋势。他们借助现有集成封装技术，推出了更先进的玻璃基板方案。通过玻璃的异质结构，取代之前的有机基板和PCB，实质上是将整个芯片集成在一块玻璃上，大大降低了互连线路的长度，从而降低了损耗。这些方面，玻璃基板肯定具有优势。但如何将这些优势转化为可量产的产品优势，需要一个过程，1-2年左右。例如，当前主流仍在有机基板(先进封装)，要直接跳到玻璃基板，整个应用环节的问题尚未完全解决。
💡制作玻璃基板，对于设备端的需求:
玻璃打孔与ABF不同，ABF载板主要有两种打孔方式，激光打孔和光刻打孔。但光刻打孔应用不如激光打孔广泛和成熟。ABF的激光打孔是直接将孔烧蚀出来。而玻璃采用的是激光诱导技术，其对激光的频率，波段等要求完全不同。目前国际上最好的是乐普科，国内则是大族激光，杰普特等。
打孔之后，普通ABF载板需要进行清洗，用药液清洗孔内。但玻璃不同，玻璃打孔后需要用氢氟酸等蚀刻液进行腐蚀。不是直接打穿，而是先通过激光对玻璃进行改性，然后用强酸或强碱将改性过的玻璃腐蚀掉，之后再清洗。
清洗完成后，下一步是制作种子层，这与ABF也不同。 ABF载板制作种子层一般采用电镀或化学沉积方式，直接将铜加厚。而玻璃基板基本采用PVD(物理气相沉积)技术。不同的技术路线，不同的玻璃板尺寸对PVD设备的要求也不同这与之前的有机载板有很大区别。
最关键的两步是打孔和填孔。完成之后，就得到了玻璃芯板。玻璃芯板起到机械支撑作用。下一步就是将ABF膜或PI膜通过压合方式压在玻璃芯板上，或者直接用PI胶粘合在玻璃芯板上。
之后，如果是采用ABF膜的方式，在其外层用激光如紫外激光打孔，再做光刻胶，制作线路。这部分与现有基板工艺有些类似。
另一种是直接用PI胶，完全就是半导体工艺。使用光敏PI胶，通过曝光的方式在PI上做孔和线路，一层层叠加。不同厂家的技术路线也不完全一样。但总体上，与现有有机载板(ABF)的设备差异很大。
备注打孔这块，大族激光和杰普特都是用超快激光钻孔设备。
近期两家公司都开始受到市场重视，未来还进一步被聚焦。
包括玻璃基板材料相关公司，水晶光电(希捷)、戈碧迦(西部数据)、蓝特光学