路線之爭: 玻璃芯基板 vs 玻璃中介層

有機基板在散熱, 成本及 AI 時代的高性能需求下已達極限, 玻璃雖有優勢, 卻面臨脆性 (Fragility), 物理應力 (Physical Stress) 以及銅附著力 (Copper Adhesion) 差等致命傷. tsmc CoWoS-L (使用矽橋接技術) 目前正處於高良率與高獲利的階段, Nvidia 的供應商 Ibiden 在 2026 年初仍投入巨額資本支出在現有的有機基板生產線, 傳統材料在未來 5 內仍將占據有一定地位.

tsmc CoPoS 將於 2026 年開始試點產品線, 目標最早於 2028 年量產. 技術重點: 1) Glass Interposer: 相較於傳統矽中介層, 玻璃提供極佳的平整度與熱穩定性, Panel RDL 能有效提升 10 倍以上的互連密度. 2) Panel Substrate: 目前的技術路徑傾向於穩健過渡, 即在現有的 2.5D 封裝中, 結合大面積的 ABF 有機載板, 利用面板級 (Panel-level) 的規模經濟降低成本.

傳統的先進封裝 (如 CoWoS) 在晶圓上建構重新 RDL 或 Interposer. CoPoS 則將製程 "面板化"（Panelized), 改在大型矩形面板 (Panel) 上製作, 最後再將模組封裝至有機基板上. 關鍵優勢: 矩形面板的空間利用率高, 且面積遠大於單一曝光顯影的限制, 適合承載更多 AI 晶片與 HBM 記憶體. 為什麼 CoPoS 至關重要? 1) 突破尺寸限制. 2) 經濟規模: 提升每平方毫米的產能成本比.

相對於 tsmc CoPoS 初期僅將玻璃作為中介層 (Interposer), 載板形式改採面積更大的矩形面板, 生產初期, 玻璃扮演的是臨時載體 (Carrier), 利用玻璃的平坦度支撐大面積面板, 加工完成後, 再將 RDL 層剝離並轉移到 ABF 載板上. Intel 則是採用玻璃芯基板, 與其核心封裝技術 EMIB 深度整合, 透過玻璃基板的穩定性, Intel 能在單個封裝內塞入更多的 Chiplets, 自建玻璃生態, 為的是繞過 tsmc 在載板供應上的優勢.

玻璃芯基板 (強化地基). 位置在整個晶片封裝的最底層, 連接晶片與外部 PCB. 任務是取代現有的有機塑膠 (ABF), 解決傳統塑膠底座在大尺寸晶片發熱時的翹曲, 導致焊點斷裂. 玻璃中介層 (高效橋樑). 位置夾在 GPU 與 HBM 之間的薄層, 任務是取代現有的矽中介層, 解決目前昂貴的生產問題, 此外玻璃的介電損耗極低, 能讓信號傳輸更純淨. 玻璃加工源自面板產業, 可以處理超大尺寸的面板.

傳統材料遇到兩大困難: 翹曲 (Warpage) 問題與晶圓利用率. 在此背景下, 具有更佳熱與機械性能的玻璃正逐漸成為先進封裝的下一代材料. Intel 是玻璃基板技術的積極推動者, 2026年初在日本展場首次亮相結合 EMIB 封裝與玻璃芯基板的樣品, 並達成無微裂紋 (No SeWaRe) 的目標. tsmc, 三星與 Rapidus 預計將推出玻璃中介層解決方案, SK Absolics 則目標是在 2026 年量產玻璃基板.

玻璃基板產業鏈的現況. 核心觀點: LPKF 的 LIDE 雷射改質技術已經準備就緒, 但整個產業鏈的下游步驟 (如電鍍與切割) 仍處於良率磨合期, 導致大規模量產尚未全面爆發. 主要瓶頸段為金屬化與附著力, 附著力是目前的最大痛點, 銅難以附著在光滑的玻璃上.電鍍填孔容易產生空洞 (Voids), 工藝配方仍未完全成熟. Intel 是唯一在所有步驟 (特別是 RDL) 都達到實質生產能力的廠商.

三大核心製程: 1) TGV (玻璃通孔): 是玻璃基板垂直導通的關鍵, 以 LPKF 的 LIDE 技術為主流, 搭配 SCHMID 的濕式蝕刻與金屬化設備. 2) 暫時鍵合與解鍵合 (TB/DB): 玻璃面板薄且脆, 加工時需暫時固定在剛性承載器上. SUSS MicroTec 與 EV Group 開發專用的面板級解鍵合平台. 3) 檢測與量測 (Metrology): 玻璃的透明度會干擾傳統光學檢測, Onto Innovation 的平台專為偵測玻璃內部的微裂痕與 TGV 品質而設計.