玻璃基板：AI时代的下一次突围

封装材料迎来变革

先说结论，随着芯片领域对更紧凑、更复杂设备的需求日益增长，玻璃基板在未来必然发挥重要作用，但这需要用时间打磨。

基板（Substrate）是将电子元器件集成在一起的物理支撑平台，通常由绝缘材料制成，起到保障电子元器件稳定性和可靠性的作用。

在半导体芯片制造领域，封装材料为有机基板、陶瓷基板和硅基板，但随着AI时代的来临，计算需求越来越大，半导体电路也越来越复杂，传统封装材料受热很容易弯曲撕裂。

想要做更大尺寸以及更多芯片的封装，就必须“刀刃向内”使用全新材料进行封装，玻璃就是其中之一。

在过去的20年当中，玻璃基板已被广泛应用于电视、电脑、手机、平板等各种显示终端的生产制造。而在半导体封装中使用玻璃基板，就是在玻璃上打孔、填充、上下互联，以玻璃为楼板构建集成电路的“高楼大厦”。

作为国内领先的电子玻璃生产商，东旭在玻璃的研发、制备和应用上有深厚积累与沉淀。

早在20世纪90年代，东旭就开展了玻璃原材料的相关研究，成为国内率先同时掌握玻璃下拉法和浮法两种生产工艺的企业，从原材料选用到配合料制备，从熔制工艺到配套产业链等诸多环节，均实现了自主创新。

目前，东旭拥有玻璃基本专利技术千余项，相关技术荣获国家科技进步一等奖、二等奖和中国专利金奖、银奖，科研水平业内持续保持领先。

推动“芯”“新”向荣

过去半导体领域的竞争焦点集中在封装工艺环节，而玻璃基板则代表着另一个维度的竞争——材料。相较于传统的有机材料，使用玻璃封装的优势非常明显。

首先，玻璃基板能实现更多通孔：玻璃芯通孔之间的间隔能够小于100微米，让芯片之间的互连密度提升10倍，互连密度的提升能容纳更多数量的晶体管，从而实现更复杂的设计和更有效地利用空间。

其次，玻璃基板的热膨胀系数（CTE）更适配：在热学性能、物理稳定度方面表现都更出色，不容易因为温度高而产生翘曲或变形的问题。

第三，玻璃芯独特的电气性能，使其介电损耗更低：信号传输过程中的功率损耗也会降低，芯片整体的效率大幅提升，特别适合更高速、更先进的数据中心、AI、绘图处理等高端芯片封装。

正是基于这些特性，玻璃在射频、传感器领域尤其是高性能芯片领域前景非常广阔。

业内人士指出，首批采用玻璃基板的产品，将是高端高性能计算和人工智能芯片，如当下炙手可热的无人驾驶芯片，这些芯片是目前使用有机基板最吃力的产品。

AI时代的全新使命

研究显示，应用玻璃材料能使得GPU性能提升40%，多家机构和上市公司的测算也认为，玻璃在半导体封装领域市场空间在千亿以上，最快到2026年就能实现玻璃基板封装量产。

目前英特尔、AMD、三星等多家公司都公开表示要进行半导体封装玻璃基板生产，但市场方兴未艾，TGV技术是实现玻璃基板垂直电气互连的关键，而产品良率和成本控制则是共同面临的挑战。

这一幕，与液晶玻璃基板的发展历史何其相似：

2000年后，玻璃基板的大型化推动了液晶产业快速发展。然而，受制于产业布局和技术积累，我国当时并不具备自主生产液晶玻璃基板等上游材料的能力，液晶电视只能依赖进口，价格高昂，成为奢侈品。

在此背景下，已是国内知名CRT装备制造商的东旭，向液晶玻璃基板及装备制造转型，最终实现了玻璃基板国产化，终于让老百姓看上了两三千元一台的液晶电视。

如今，AI时代全面来临，玻璃基板被赋予了全新使命。这也恰是我国在人工智能领域实现自主可控、弯道超车的最好机会之一。

以半导体封装玻璃基板等新兴业态为契机，东旭顺应世界科技潮流，聚焦国家重点发展领域，坚定“屏芯”战略，加大产研投入，加快技术转化应用，推动更多“中国芯”“中国屏”早日跻身世界顶尖行列。