7月24日,英特爾藍思科技宣佈開展戰略合作,雙方將結合英特爾在半導體架構和先進封裝方面的經驗,以及藍思在玻璃材料、精密雷射加工和規模製造方面的能力,共同探索基於玻璃基板的先進封裝方案。公告措辭為“探索合作機會”和“加速開發”,未公佈客戶、訂單、投資金額或量產時間,現階段屬於技術合作,並非玻璃基板已獲得英特爾量產訂單。

這一合作並非臨時概念拼湊。英特爾研究玻璃基板已超過十年,2023年公開展示技術時曾計劃在本世紀20年代後半段推出完整解決方案。三星電機已建設試驗線,提出在客戶送樣後於2027年啟動量產;SK集團旗下Absolics也在美國建設玻璃芯封裝能力,並獲得美國政府1億美元研發資助。玻璃基板顯然已從實驗室話題走到中試、客戶驗證和供應鏈佈局階段。

玻璃基板並非整塊基板全由玻璃構成,而是將傳統封裝基板中的有機芯層換成玻璃,再在玻璃兩面製作介質層和銅線路,通過玻璃通孔(TGV)打通上下電氣連線。在一套大型AI晶片封裝中,計算晶片、I/O芯粒和HBM先通過矽中介層或矽橋進行高密度連線,其下方再通過封裝基板連線主機板和供電系統。玻璃芯首先瞄準的正是這個封裝基板層。

傳統有機封裝基板以樹脂和玻璃纖維構成,技術成熟且成本最佳化多年,但AI晶片不斷增大封裝尺寸和複雜度後,有機材料受溫度影響產生的膨脹、收縮和翹曲更難控制。玻璃的平整度、厚度均勻性和尺寸穩定性更好,熱膨脹係數可調整以匹配矽晶片,且介電損耗低,適合高頻高速訊號。英特爾給出的測試口徑是,玻璃基板可將圖形失真減少50%互連密度最高提高10倍,並支援更大的多芯粒封裝。

藍思科技過去以手機和消費電子玻璃聞名,但其長期處理玻璃、藍寶石和陶瓷等脆性材料,具備高精度切割、減薄、拋光、雷射加工、化學蝕刻、表面處理、缺陷檢測和自動化搬運能力,這正是英特爾公告中提到的合作基礎。藍思2024年年報已將TGV通孔玻璃基板列入研發專案,涉及雷射誘導、蝕刻成孔、金屬化、平坦化和線路圖形制作;2025年年報進一步提出建設TGV玻璃基板中試線,完成晶片封裝級驗證,應用方向包括AI晶片和高效能運算。

玻璃基板當前最關鍵工藝是TGV,需要在玻璃上形成大量微小通孔,再沉積種子層並電鍍銅。雷射改性加溼法蝕刻有機會兼顧加工速度和孔形控制,但蝕刻液、玻璃成分和工藝視窗必須精確匹配;雷射直接打孔效率較高,卻需處理熱應力和微裂紋。孔打完後,銅與玻璃之間的附著、高深寬比通孔的填充均勻性、大尺寸薄型玻璃在搬運和熱處理中的脆性破損,都是量產前必須解決的難題。實驗室做出幾塊樣品與工廠連續生產數萬塊產品,良率挑戰完全不同。

英特爾、三星和美國政府願意提前下注,反映出一個共同判斷:先進封裝基板可能成為AI晶片供應鏈中新的戰略環節台積電依靠CoWoS形成強大先進封裝生態,英特爾希望通過EMIB、Foveros和新材料建立差異化,三星、SK集團則試圖將儲存、封裝和基板能力組合起來。玻璃一旦進入量產,價值會擴散到雷射裝置、溼法蝕刻、電鍍材料、銅填充、光刻、檢測和封裝設計工具等整個產業鏈。

玻璃基板不會在短期內全面取代有機基板或矽中介層。普通封裝對成本高度敏感,有機基板生態仍然成熟。玻璃首先適合的是封裝尺寸大、互連密度高、訊號速度快、且芯片價值足以承擔新材料成本的產品,如資料中心CPU、AI加速器、高階GPU以及部分網路和光電共封裝系統。英特爾也明確將資料中心、AI和圖形計算列為玻璃基板最初的目標市場。三星電機將玻璃芯計劃首先瞄準伺服器CPU和AI加速器,提出2027年量產目標;英特爾此前時間表也是本世紀20年代後半段,2026年至2027年更可能處於驗證和匯入期。

玻璃基板能否成為下一代先進封裝平台,最終不取決於新聞稿裡的合作名單,而取決於數以萬計的TGV能否穩定金屬化,大尺寸基板能否不裂,客戶晶片能否按時通過驗證,以及良率降下來後成本是否還有競爭力。英特爾與藍思科技的合作,說明先進封裝的技術邊界正在繼續向材料和精密製造外擴。