7月24日,英特尔蓝思科技宣布开展战略合作,双方将结合英特尔在半导体架构和先进封装方面的经验,以及蓝思在玻璃材料、精密激光加工和规模制造方面的能力,共同探索基于玻璃基板的先进封装方案。公告措辞为“探索合作机会”和“加速开发”,未公布客户、订单、投资金额或量产时间,现阶段属于技术合作,并非玻璃基板已获得英特尔量产订单。

这一合作并非临时概念拼凑。英特尔研究玻璃基板已超过十年,2023年公开展示技术时曾计划在本世纪20年代后半段推出完整解决方案。三星电机已建设试验线,提出在客户送样后于2027年启动量产;SK集团旗下Absolics也在美国建设玻璃芯封装能力,并获得美国政府1亿美元研发资助。玻璃基板显然已从实验室话题走到中试、客户验证和供应链布局阶段。

玻璃基板并非整块基板全由玻璃构成,而是将传统封装基板中的有机芯层换成玻璃,再在玻璃两面制作介质层和铜线路,通过玻璃通孔(TGV)打通上下电气连接。在一套大型AI芯片封装中,计算芯片、I/O芯粒和HBM先通过硅中介层或硅桥进行高密度连接,其下方再通过封装基板连接主板和供电系统。玻璃芯首先瞄准的正是这个封装基板层。

传统有机封装基板以树脂和玻璃纤维构成,技术成熟且成本优化多年,但AI芯片不断增大封装尺寸和复杂度后,有机材料受温度影响产生的膨胀、收缩和翘曲更难控制。玻璃的平整度、厚度均匀性和尺寸稳定性更好,热膨胀系数可调整以匹配硅芯片,且介电损耗低,适合高频高速信号。英特尔给出的测试口径是,玻璃基板可将图形失真减少50%互连密度最高提高10倍,并支持更大的多芯粒封装。

蓝思科技过去以手机和消费电子玻璃闻名,但其长期处理玻璃、蓝宝石和陶瓷等脆性材料,具备高精度切割、减薄、抛光、激光加工、化学蚀刻、表面处理、缺陷检测和自动化搬运能力,这正是英特尔公告中提到的合作基础。蓝思2024年年报已将TGV通孔玻璃基板列入研发项目,涉及激光诱导、蚀刻成孔、金属化、平坦化和线路图形制作;2025年年报进一步提出建设TGV玻璃基板中试线,完成芯片封装级验证,应用方向包括AI芯片和高性能计算。

玻璃基板当前最关键工艺是TGV,需要在玻璃上形成大量微小通孔,再沉积种子层并电镀铜。激光改性加湿法蚀刻有机会兼顾加工速度和孔形控制,但蚀刻液、玻璃成分和工艺窗口必须精确匹配;激光直接打孔效率较高,却需处理热应力和微裂纹。孔打完后,铜与玻璃之间的附着、高深宽比通孔的填充均匀性、大尺寸薄型玻璃在搬运和热处理中的脆性破损,都是量产前必须解决的难题。实验室做出几块样品与工厂连续生产数万块产品,良率挑战完全不同。

英特尔、三星和美国政府愿意提前下注,反映出一个共同判断:先进封装基板可能成为AI芯片供应链中新的战略环节台积电依靠CoWoS形成强大先进封装生态,英特尔希望通过EMIB、Foveros和新材料建立差异化,三星、SK集团则试图将存储、封装和基板能力组合起来。玻璃一旦进入量产,价值会扩散到激光设备、湿法蚀刻、电镀材料、铜填充、光刻、检测和封装设计工具等整个产业链。

玻璃基板不会在短期内全面取代有机基板或硅中介层。普通封装对成本高度敏感,有机基板生态仍然成熟。玻璃首先适合的是封装尺寸大、互连密度高、信号速度快、且芯片价值足以承担新材料成本的产品,如数据中心CPU、AI加速器、高端GPU以及部分网络和光电共封装系统。英特尔也明确将数据中心、AI和图形计算列为玻璃基板最初的目标市场。三星电机将玻璃芯计划首先瞄准服务器CPU和AI加速器,提出2027年量产目标;英特尔此前时间表也是本世纪20年代后半段,2026年至2027年更可能处于验证和导入期。

玻璃基板能否成为下一代先进封装平台,最终不取决于新闻稿里的合作名单,而取决于数以万计的TGV能否稳定金属化,大尺寸基板能否不裂,客户芯片能否按时通过验证,以及良率降下来后成本是否还有竞争力。英特尔与蓝思科技的合作,说明先进封装的技术边界正在继续向材料和精密制造外扩。