日本新光电气工业22层玻璃基板突破SeWaRe难题
关键词: 玻璃芯基板 SeWaRe缺陷 TGV技术 先进封装
近日,韩媒《首尔经济日报》报道,日本半导体封装基板制造商新光电气工业株式会社(Shinko Electric Industries)在玻璃基板领域迈出了决定性的一步。据行业消息人士透露,该公司成功开发出22层玻璃芯基板,在玻璃两侧各堆叠了11层铜布线,实现了高密度互连所需的复杂布线结构。这一成果的背后,是新光电气攻克了玻璃基板量产最大障碍之一——SeWaRe问题。

(《首尔经济日报》报道标题)
SeWaRe一词源自日语"背割れ",意为玻璃基板在切割或热处理过程中产生的微裂纹与内部分层现象。由于玻璃材质本身脆性较高,这些微裂纹会在后续的热循环测试中成为应力集中点,最终导致封装完全碎裂,严重制约良率。新光电气通过在玻璃基板边缘涂覆聚合物基保护材料,有效分散了热负荷下集中于边缘的应力,从而在热循环后仍能抑制SeWaRe缺陷的产生。与此同时,该公司还掌握了玻璃通孔(TGV)技术,能够在玻璃内部形成微细垂直通孔,并在此基础上构建多层绝缘层与铜布线层。
玻璃基板:AI芯片的必选项
从物理特性来看,玻璃基板取代有机材料并非简单的技术迭代,而是AI芯片封装尺寸逼近物理极限后的必然选择。传统有机基板以树脂、玻璃纤维布和铜箔层压而成,在封装面积扩大时,高温回流焊过程中的翘曲问题会急剧恶化,直接影响互连可靠性和集成良率。相比之下,玻璃基板具有接近硅芯片的热膨胀系数,受热时尺寸变化极小,表面平整度更是比有机材料高出数个数量级,能够支持更精细的电路刻蚀和更密集的互连布局。

(有机基板与玻璃芯基板结构对比示意图)
在信号完整性方面,玻璃的介电损耗远低于有机材料,当AI加速器的串行解串器频率突破100GHz时,这一特性可直接转化为更低的功耗和更高的有效带宽。此外,玻璃基板可采用面板级封装(PLP)工艺,面板尺寸可超过500mm×500mm,可用面积数倍于300mm晶圆,为集成更多高带宽存储堆栈和计算芯粒提供了物理空间。正是这些综合优势,使得玻璃基板被业界视为支撑超越单光罩极限封装的核心材料。
全球竞赛格局
当前全球玻璃基板产业已形成清晰的竞争梯队,但量产时间表的确定性仍是最大变量。
日本企业在技术储备上占据先发优势。除新光电气外,大日本印刷(DNP)于2025年12月在埼玉县建成TGV玻璃基板试产线,并已于2026年开始向客户供货样品,目标在2028年实现全面量产。日本显示器玻璃巨头AGC也在持续开发玻璃芯基板材料,为产业链上游提供关键支撑。
韩国方面,三星电机正通过与日本住友化学集团旗下子公司Dongwoo Fine-Chem成立的合资公司GlaSSEM加速追赶。该合资公司注册资本约4821亿韩元,三星电机持股66%,Dongwoo Fine-Chem持股34%,生产基地位于韩国平泽市,计划整合三星电机的基板设计与量产技术和住友化学的材料工艺。
然而,据韩媒The Elec报道,GlaSSEM的设备采购时间表已多次推迟,原型产品在一家全球通信芯片客户的可靠性认证中未能通过,导致新原型需要重新开发和提交,产线建设可能延至2027年下半年,量产或推迟至2028年甚至更晚。尽管如此,三星电机已拥有FC-BGA封装基板的成熟客户基础,这为其玻璃基板的商业化提供了潜在导入通道。
美国企业中,英特尔是玻璃基板领域投入最早、布局最深的玩家。英特尔自2014年起即通过其组装与测试技术开发团队推进玻璃基板研发,并于2023年9月将玻璃基板纳入先进封装路线图。2026年1月,英特尔在NEPCON Japan展会上展示了业界首个集成EMIB(嵌入式多芯片互连桥)的厚芯玻璃基板样品,封装尺寸达78mm×77mm,硅面积约为1716mm²,采用10-2-10堆叠架构(上下各10层RDL再分布层、中间2层玻璃芯),总厚度800μm,凸点间距仅45μm。

(英特尔玻璃基板测试单元)
英特尔宣称该样品实现了"No SeWaRe",即零微裂纹,标志着其向量产可靠性迈出了关键一步。此外,英特尔位于新墨西哥州里约兰乔的工厂有望成为全球首个玻璃基板量产基地,商业化部署目标定在2030年前后。
中国大陆企业也在积极入局。京东方(BOE)已完成玻璃基板量产技术验证和可行性评估并正式启动相关业务;维信诺(Visionox)于2026年开始大规模投资,构建涵盖材料、零部件和设备的供应链;PCB制造商安捷利美维电子已建立试产线;OSAT企业云天半导体凭借玻璃基板封装能力,被华为纳入下一代AI芯片玻璃基板供应链。市场研究预测,全球玻璃芯基板市场规模将从2026年的1.28亿美元增长至2033年的10.36亿美元,复合年增长率高达34.8%。