超越 ABF 載板的新戰場玻璃基板

在半導體封裝的演進史中,我們正處於一個從有機材質跨越到無機材質的大遷徙轉折點。如果說 ABF 載板是過去二十年支撐摩爾定律的英雄,那麼玻璃基板就是 2026 年後,決定 AI 算力能否突破物理極限的核心鑰匙。
過去主流的 ABF 載板是以樹酯等有機材質為基礎。隨著 NVIDIA 等大廠開發的 AI 晶片面積越來越大,傳統材質開始暴露出致命弱點。首先是變形問題,有機材質質地較軟,在封裝的高溫過程中容易像翹翹板一樣彎曲,這會導致晶片與載板間的焊接點位移,嚴重影響良率。其次是佈線極限,樹酯表面相對粗糙,就像在泥土地上蓋高速公路,線寬縮減受到物理限制,難以應付未來 AI 猛獸所需的超高數據傳輸量。
玻璃基板的出現,完美解決了上述痛點。玻璃具備極高的平整度與剛性,即便在極端高溫下也能保持形狀不變,這讓它能承載面積更大、層數更多的晶片堆疊。更重要的是,玻璃的表面極其光滑,這讓工程師能直接在上面刻劃出比過去細緻十倍以上的電路,讓晶片與晶片之間的訊號傳輸速度大幅提升,同時將能量損耗降低約 40%。
玻璃基板最難也最強的地方在於TGV技術,也就是在玻璃上打出數百萬個微米級的深孔。這是一項極精密的工程,通常先利用雷射在玻璃特定位置製造弱點,再透過化學藥水進行精準蝕刻,形成導電通路。玻璃本身是絕佳的絕緣體,這意味著這些細小的導線在傳輸訊號時幾乎不會產生互相干擾,對需要極高頻寬的 AI 運算來說,這是物理層面上的巨大優勢。
目前這場競賽呈現跨界大亂鬥的局面。Intel 是最早投入研發的領航者,目標在 2020 年代後半段全面商用。而身為霸主的台積電則選擇組織玻璃基板聯盟,聯合材料商與封測大廠,確保其先進封裝技術不會在載板端卡關。同時,像康寧(Corning)這樣的特種玻璃龍頭,則轉身成為這場算力戰爭中的重要軍火供應商,提供耐高溫、高硬度的特製玻璃晶圓。
儘管優點極多,玻璃基板目前仍有兩大障礙。首先是脆性,玻璃雖然硬但容易碎裂,如何在全自動化生產線中高速搬運這類薄如蟬翼的玻璃片,而不產生微小裂縫,是目前良率提升的最大考驗。其次是成本,由於需要全新的雷射設備與製程,目前玻璃基板的造價極高,短時間內只有單價最昂貴的頂級 AI 伺服器晶片能負擔得起。
總之,玻璃基板的興起標誌著封裝技術已不再只是單純的保護殼,它正演變成材料科學的極限競技場。對於投資者或產業觀察者來說,這不僅是技術的升級,更是 AI 算力能否衝破物理枷鎖、實現下一次爆發的最後防線。

AII IN~哪次不ALL IN