玻璃封裝 CPO 之後,連基板都要換成玻璃?
整理玻璃封裝的四種形態、玻璃取代有機載板與矽中介層的原因、TGV 製程與量產卡點、各方時程與成本說法,以及台灣供應鏈各公司目前進度。
今天用10張圖為大家介紹玻璃基板,最後有整理台廠供應鏈地圖
嗨嗨這裡是股溜股溜
上一篇聊 CPO 把光引擎搬到晶片旁,這篇接著問:光引擎底下墊什麼?
現在 AI 晶片底下墊的是「有機載板+矽中介層」
但晶片越做越大,中介層已經衝到 2,500–3,320mm²
有機材料開始翹曲、線路也沒辦法做的更細
這次幫大家整理 3 個重點
圖中文字
CPO 之後,下一步是「玻璃」
光引擎、ASIC 都坐上玻璃基板,光路直接做進玻璃裡。示意圖標出三處:① 光引擎坐進玻璃凹槽、② TGV 銅柱上下導電、③ 光走玻璃裡的波導。
- 四件事分開看:暫時載板已量產;芯基板、中介層、光路才是玻璃留在產品裡
- 卡點換了:能打孔了,難在切割、檢測、銅附著與 PCB 側銲點
- 時程兩層:玻璃載板型態約 2028;玻璃芯/中介層多指 2029–2030 以後
CPO 把光搬到晶片旁,玻璃想把光路也做進基板;最先接單的是設備與檢測,載板、面板廠營收多在 2028 年後。
圖中文字
接上集:光引擎底下墊什麼?
今天是有機載板+矽中介層,卡在翹曲、線寬、尺寸。CPO 剖面(依 John H. Lau,IEEE EPS 講座 2026-09-24,CoWoS 結構)由上而下:
- 光引擎:EIC 疊 PIC,FAU 接光纖(上集)
- 矽中介層:CoWoS 那片矽,從圓晶圓切
- 有機載板:有機芯+PTH,上下 ABF 增層
- 翹曲:中介層已大到 2,500–3,320mm²,可放 8–12 顆 HBM;尺寸超過 120–140mm,有機材料的翹曲與散熱就會威脅晶片穩定(Lau 2026-09-24)
- 線寬:業界平均線寬線距還在 5/5 µm;玻璃表面平、尺寸穩,玻璃芯上已展示 1/1µm(元大 2026-07-21)
- 尺寸:同樣大小的中介層,300mm 圓晶圓只放得下 8 顆,面積效率約 50%;310mm 方形面板放 16 顆,約 88%(Lau 2026-09-24)
光引擎和 ASIC 越塞越大,底下的板子先撐不住;下一個要換的,就是光引擎底下那塊基板。
01 玻璃封裝其實是四件不同的事
暫時載板:用完就拿掉,已經在量產了
像蓋房子用的鷹架,房子蓋好就拆掉
另外三種才是玻璃真的「住」進產品裡:
玻璃芯基板、玻璃中介層、CPO 玻璃光路
所以「導入玻璃載板」≠ 做玻璃芯
看新聞的時候眼睛要睜大大的啊~
圖中文字
玻璃封裝其實是四件事
只有後三種,玻璃會留在最後的產品裡。
| 形態 | 說明 | 用在 | 成品 | 成熟度 |
|---|---|---|---|---|
| 玻璃暫時載板 Glass Carrier | 薄晶圓、扇出封裝的臨時支撐;透明,雷射一照就分離,可重複用 | HBM 薄晶圓、FOWLP/FOPLP、CoPoS 第一代 | 成品沒有玻璃 | 量產中 |
| 玻璃芯基板 Glass Core | 取代有機載板的芯層,上下再疊 ABF;用 TGV 走垂直電源與訊號 | AI GPU/ASIC、switch ASIC 大尺寸封裝 | 玻璃留在產品 | 小量試產 |
| 玻璃中介層 Glass Interposer | 取代 CoWoS 的矽中介層,上面做次微米 RDL 線路 | 2.5D CoPoS 後續版本、3.5D 整合 | 玻璃留在產品 | 開發中 |
| CPO 玻璃光路 Waveguide/Coupler | 在玻璃裡做光波導、PIC 半埋入、光纖直連 | CPO 光引擎、Corning GlassBridge | 玻璃留在產品 | 早期 |
定義陷阱:FOPLP 不算玻璃封裝。扇出型面板級封裝只把玻璃當暫時載板,做完就剝掉,成品裡沒有玻璃。公司說「導入玻璃載板」,不等於切入玻璃芯供應鏈(欣興 John H. Lau,IEEE EPS 講座 2026-09-24:結構裡要有玻璃基板或玻璃中介層才算)。
判斷「切入玻璃」先問:玻璃有沒有留在成品裡;後三種才算玻璃封裝,越往下越早期。
02 為什麼是玻璃?
又平又穩是第一個優點
線寬已經展示到 1/1µm,業界平均還在 5/5µm
再來是面積利用率
方形面板能放 16 顆中介層,300mm 圓晶圓只放得下 8 顆
圓形的邊邊常常會被浪費
最後一個殺手鐧:玻璃會透光!
能在裡面做光波導,直接接上 CPO
基板不只當地基,還兼職當光的高速公路
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為什麼是玻璃
平、穩、絕緣、高頻損耗低、透明可導光。熱膨脹係數 CTE(ppm/°C):玻璃可以調,可調範圍 0.5–10。
| 材料 | CTE(ppm/°C) |
|---|---|
| 矽晶片 | 2.6–2.8 |
| 玻璃 SG 3.4/AF 32 | 3.2–3.4 |
| 玻璃 SG 8.3(面板級) | 8.3 |
| 有機芯基板(面內) | 11.3 |
| 銅 | 16–17 |
| PCB(面內) | 18 |
有機芯一般 11–20,跟矽差太多,是翹曲主因;玻璃能貼近矽,也能往 PCB 靠(元大 2026-07-21、Lau 2026-09-24、SemiEngineering 彙整)。
- 平 → 線路更細:表面平、尺寸穩,玻璃芯上已展示 1/1µm 線寬線距(業界平均 5/5µm)(元大 2026-07-21)
- 絕緣 → 少一道工:玻璃本身絕緣,TGV 不必像矽 TSV 另做 SiO2 絕緣層(Lau 2026-09-24)
- 高頻損耗低:Df:一般無鹼玻璃 0.003–0.006;Corning、AGC 高純石英 <0.0001(元大 2026-07-21)
- 透明 → 光能走:雷射穿得過,可解鍵合;玻璃裡還能做光波導,接上 CPO(Lau、CSR 2026 冬季號)
- 代價:脆;導熱只有約 1 W/m・K,遠低於矽;和銅(CTE 16–17)熱失配是最大應力源;表面太光滑,銅不容易黏住
玻璃的價值在「大而平」,還能讓光通過;代價是脆、導熱差,銅也黏不太住。
圖中文字
結構圖解:玻璃換掉哪一層
上排換載板的芯,下排換 CoWoS 的中介層。
芯基板:有機芯(PTH)vs 玻璃芯(TGV)。上下同樣是 ABF 增層、凸塊與錫球,差別只在中間的芯層:有機芯用 PTH 鍍通孔,玻璃芯用 TGV 玻璃穿孔;玻璃芯更平、尺寸更穩。
中介層:矽 TSV(CoWoS)vs 玻璃 TGV(CoPoS):
| 項目 | 矽 TSV(CoWoS) | 玻璃 TGV(CoPoS) |
|---|---|---|
| 孔徑與孔形 | 孔徑 5–10µm,直壁 | 孔徑 20–50µm,錐形或沙漏形 |
| 絕緣 | 要另做 SiO2 絕緣層 | 玻璃本身絕緣 |
| 形狀 | 圓晶圓 | 方形面板 |
| 成熟度 | 2013 年起量產 | 尚未成熟 |
線寬:玻璃中介層 RDL 0.2µm(SiO2+雙鑲嵌銅),玻璃芯 ABF 增層 2µm 以上,線寬差 10 倍。Lau:0.2µm 玻璃中介層成果「尚未見於文獻」(IEEE EPS 講座 2026-09-24)。
玻璃芯換載板的芯,玻璃中介層換 CoWoS 的矽;中介層要做 0.2µm 線路,比芯基板難一截。
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玻璃 × CPO:光路做進基板
上集的光引擎,下一步可能坐進玻璃裡:PIC 半埋入玻璃芯,光走玻璃波導出去。剖面圖的六個部位依序是 1 Switch ASIC、2 EIC(Cu-Cu 混合鍵合)、3 PIC 半埋入凹槽、4 玻璃光波導、5 GlassBridge 光纖直連、6 TGV 銅柱(結構依 John H. Lau,Chip Scale Review 2026 冬季號;Corning 2026-06-24)。對準方式從上集的 FAU 逐顆主動對準,走向玻璃的晶圓級被動對準。
- Lau(欣興)建議:CPO 多用玻璃基板或玻璃中介層;PIC 與 EIC 走 Cu-Cu 混合鍵合(CSR 2026 冬季號)
- Intel ECTC 2026:510×515mm、24 層玻璃芯面板,TGV 全銅填孔,TGV 之間還做了光波導(SemiAnalysis 2026-07-02)
- Corning GlassBridge:2026-06-24 發表:晶圓級、被動對準,光纖直接接 PIC,可拆卸(MS 2026-06-28)
對 FAU 的路線風險:被動對準可能 2029 起滲透。2026–2028 主動對準(FAU)仍是主流,2029~ 被動對準可能開始滲透(國泰證期產業情境 2026-09-01)。MS:GlassBridge 1–2 年內對光收發器影響有限,但對既有 FAU 廠(台廠主力上詮)是路線風險。檢測外溢:蔚華科光學斷層可看玻璃內光波導位置,同一台也看 TGV 裂紋。
玻璃不只當基板,還能兼做光路;對準從一顆顆主動調,走向晶圓級被動對準。
03 先數鈔票的是設備和檢測
一片玻璃上有上百萬個 TGV 玻璃穿孔
而且要 100% 檢查(光想就很累
邊緣塗佈也成了必要製程
所以 2026–27 年先接到驗證單的,是檢測與後段設備
面板、載板廠的營收,多半要看 2028 年以後囉
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怎麼做:打孔、填銅、疊層、切開
六道工序,其中第 3、6 站是還沒解的兩站:
- 雷射改質:超短脈衝雷射在玻璃內打斷鍵結,改質後再交給化學液蝕刻
- 鹼系蝕刻開孔:KOH/NaOH 選擇比 >100,比氫氟酸穩;深寬比往 20:1 推
- 附著+種子層(未解):玻璃太光滑,銅幾乎只靠凡得瓦力黏;量產最佳解是雙面 PVD
- 電鍍填銅:高階用實心電鍍銅柱;深寬比超過 10,就很難不留空洞
- CMP+ABF 增層:磨平後上下疊 ABF;玻璃、ABF、銅膨脹不同,容易脫層
- 切割+邊緣塗佈(未解):一刀切穿高分子、金屬、玻璃;切壞整片報廢,最關鍵單站
成孔四種做法:雷射誘導蝕刻 LIDE 成主流。
| 方法 | 速度(孔/秒) | 最小孔徑 | 深寬比 | 量產可行 |
|---|---|---|---|---|
| 雷射燒蝕(熱) | <10² | 30–50µm | 5–8 | 低 |
| 飛秒雷射直接鑽孔 | <10 | 10–30µm | 10–15 | 中 |
| LIDE 雷射誘導深蝕刻 | 10³–10⁴ | 10–20µm | 7–30 | 高 |
| 乾式 RIE(晶呈) | 0.5–0.6µm/分 | — | 約 10 | 玻璃芯可用 |
Corning(SEMICON Taiwan 2026):510×515mm 面板,84 萬個 100µm、深寬比 20:1 的 TGV,零阻塞孔(元大 2026-07-21、野村 2026-05-21、產業專家會議 2026-07-22、華南投顧 2026-09-03;LIDE 由 LPKF 2017 年開發)。
打孔已經會了,難的是讓銅黏住、把板子切開;切割時增層都做完了,切壞就是整片報廢。
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量產卡點:六個還沒解的題目
從「能不能打孔」,轉到切割、檢測、可靠度、尺寸。
- 切割微裂紋:一刀要切過高分子、金屬、玻璃,不能留微裂紋;邊緣裂紋 SeWaRe 會在應力下貫穿玻璃芯。方向:兩段式切割(產業專家會議 2026-07-22)
- 百萬孔 100% 檢測:單片逾百萬個 TGV,野村:要 100% 線上檢測。光學看不穿銅,填銅後只能靠 X 光/CT,多半抽檢(野村 2026-05-21、專家會議)
- 邊緣塗佈變必要:STATS ChipPAC 74×74mm 玻璃芯:沒塗佈,每項可靠度測試全數失敗;加了全數通過,翹曲降 33.5%(ECTC 2026,SemiAnalysis 2026-07-02)
- PCB 側銲點應變:玻璃 CTE 調到 10,PCB 側可降到 8%(Lau 有限元素分析 −40~85°C,2026-09-24),模擬數字如下表
- 大面板不一定便宜:取放機每小時 1 萬顆:600mm 面板擺滿 2×2mm 晶片要 529 分鐘,壓模只要 13–15 分鐘,壓模機 94% 時間在等(Lau 2026-09-24)
- 尺寸收斂到 310mm:台積電 CoPoS 採 310×310mm;日月光 2026-03 從 600mm 縮回 310mm。夠大能吃面積效率,又能沿用 300mm 晶圓經驗(Lau 2026-09-24)
| 銲點應變(%/循環) | 有機芯 | 玻璃芯 |
|---|---|---|
| 晶片側 µbump(有底部填膠) | 9.12% | 4.43% |
| PCB 側 C4/BGA(無底部填膠) | 8.43% | 19.0% |
量產前最大的洞在切割與檢測;玻璃芯也不是全面贏有機芯:板級銲點反而更吃力。
要注意的地方
玻璃也有它的小脾氣~
欣興 Lau 的模擬顯示,玻璃芯在 PCB 側的銲點應變反而更高
19% vs 有機載板 8.43%
成本也是一道關卡
野村估玻璃芯約 US$400,ABF 約 US$200,整整差了一倍
而且第一手來源普遍偏保守
玻璃芯、中介層多半指向 2029–2030 年以後
雖然玻璃題材很香,但時間軸要自己算清楚呦~
圖中文字
時程:積極派 vs 保守派
玻璃載板型態約 2028;玻璃做成封裝本體看 2029–2030 以後。
| 時間 | 說法 | 來源 | 類型 |
|---|---|---|---|
| 2026 | 台積電玻璃試產線建置中,約一年成熟 | 台積電 2Q26 法說(大和 2026-07-16);Lau:嘉義首條 | 事件 |
| 2026 底 | 日月光 310mm 面板全自動試產線;藍思試產線 | Lau 講座 2026-09-24;MS 2026-07-26 | 事件 |
| 2027 | 最快:Broadcom switch ASIC 導入玻璃芯 | 野村 2026-05-21;晶呈最快 4Q27 出貨 | 積極 |
| 2027–28 | 長廣:玻璃芯商業化「不太可能」在此期間 | 高盛 channel check 2026-09-16 | 保守 |
| 2028 | CoPoS 第一代(玻璃載板+面板級扇出)量產 | 群創玻璃芯有意義營收也不早於 2028(專家會議、MS、J.P. Morgan) | 載板型態 |
| 2029 Q1 | 首顆 CoPoS 產品,拆解才知道玻璃用在哪層 | Lau 講座 2026-09-24 | 事件 |
| 2030 | 景碩:玻璃芯 2030 年發生;SBR:2030 前難量產 | 景碩 IR;J.P. Morgan 2026-07-21 | 保守 |
| 2030–32 | 玻璃中介層才可能成熟 | TGV 產業專家會議 2026-07-22 | 保守 |
成本:玻璃芯貴一倍,關鍵看良率(ABF 載板約 US$200,玻璃芯約 US$400)。
- 野村:玻璃芯約 US$400、大尺寸 ABF 約 US$200
- 郭明錤:基板只占 AI 晶片物料成本 1–5%,封裝良率損失常是基板成本 5–10 倍;良率若拉高,高單價擋不住
- 設備單價也往上:310mm 級 PVD 約千萬美元一台,玻璃芯壓膜機要加檢測
(野村 2026-05-21;郭明錤 2026-06-11;專家會議、長廣)
做過製程的第一手來源,全部站在保守側;玻璃載板 2028 可行,玻璃做成封裝本體看 2030 前後。
你覺得玻璃基板能在 2028 年前迎來爆發嗎?
台灣供應鏈地圖
圖中文字
照製程站排,進度依各公司目前狀態分為四級:已出貨/量產、驗證/試產中、洽談中/進度未揭露、2028 年後。
| 製程站 | 公司 | 說明 | 進度 | 來源 |
|---|---|---|---|---|
| 前段成孔(成孔/加工) | 晶呈 4768 | TGV 占營收 3.5% | 已出貨/量產 | 2Q26 法說 08-20 |
| 前段成孔(成孔/加工) | 雷科 6207 | 300/510 驗證過 | 驗證/試產中 | 法說 2026-10 |
| 前段成孔(成孔/加工) | 鈦昇 8027 | 進度未公開 | 洽談中/進度未揭露 | TPCA 05-08 |
| 前段成孔(成孔/加工) | 東捷 8064 | 展出切割機 | 洽談中/進度未揭露 | 中信 09-04 |
| 前段成孔(成孔/加工) | TPK 3673 | 試產線,無案件 | 洽談中/進度未揭露 | 法說 08-21 |
| 金屬化(鍍銅) | 天虹 6937 | 種子層 R&D | 洽談中/進度未揭露 | 法說 09-09 |
| 金屬化(鍍銅) | 友威科 3580 | 量產無時程 | 洽談中/進度未揭露 | 櫃買 09-01 |
| 金屬化(鍍銅) | 敘豐 3485 | 電鍍,未揭露 | 洽談中/進度未揭露 | TPCA 05-08 |
| 金屬化(鍍銅) | 川寶 1595 | 代工線試產 | 洽談中/進度未揭露 | 經濟日報 25-10 |
| 金屬化(鍍銅) | 暉盛 7730 | 電漿,未揭露 | 洽談中/進度未揭露 | 法說 09-03 |
| 填孔替代(不電鍍) | 創新服務 7828 | 銅柱植入,2H28 放量 | 驗證/試產中 | 中信 10-05 |
| 填孔替代(不電鍍) | 勤凱 4760 | TGV 填孔漿料驗證中 | 驗證/試產中 | 台新 07-03 |
| 增層後段(壓膜塗佈) | 群翊 6664 | 小量產機已導入客戶 | 已出貨/量產 | 玉山 09-22 |
| 增層後段(壓膜塗佈) | 長廣 7795 | 玻璃芯壓膜,最快 2030 | 2028 年後 | 法說 08-11 |
| 增層後段(壓膜塗佈) | 大量 3167 | 邊緣塗佈,營收未成形 | 洽談中/進度未揭露 | 法說 08-18 |
| 檢測量測(送測中) | 蔚華科 3055 | 客戶付費送測,1Q27 出貨 | 驗證/試產中 | 法說 09-28 |
| 檢測量測(送測中) | 由田 3455 | 玻璃 AOI,未揭露 | 洽談中/進度未揭露 | TPCA 05-08 |
| 檢測量測(送測中) | 晶彩科 3535 | TGV 孔徑量測,未揭露 | 洽談中/進度未揭露 | TPCA 05-08 |
| 封裝平台(試產) | 台積電 2330 | 玻璃試產線,約一年成熟 | 驗證/試產中 | 法說 07-16 |
| 封裝平台(試產) | 日月光 3711 | 玻璃基板 12 個月內不量產 | 洽談中/進度未揭露 | 法說 07-30 |
| 面板廠(2028) | 群創 3481 | TGV 驗證,最晚 2028 推出 | 驗證/試產中 | 中信 08-19 |
| 面板廠(2028) | 友達 2409 | TGV 開發,不早於 2028 | 2028 年後 | MS 07-30 |
| 載板廠(2029+) | 欣興 3037 | 玻璃芯最快 2029–30 | 2028 年後 | 法說 07-29 |
| 載板廠(2029+) | 南電 8046 | 玻璃載板共同研發 | 洽談中/進度未揭露 | TPCA 05-08 |
| 載板廠(2029+) | 景碩 3189 | 2–3 年後商品化 | 2028 年後 | 法說 05-14 |
| 玻璃×CPO(光波導/FAU) | 蔚華科 3055 | 光波導量測有客戶 | 驗證/試產中 | 法說 09-10 |
| 玻璃×CPO(光波導/FAU) | 晶呈 4768 | 玻璃 FAU 進入工程驗證 | 驗證/試產中 | 法說 08-20 |
| 玻璃×CPO(光波導/FAU) | 大立光 3008 | FAU 2H27 量產 | 驗證/試產中 | 法說 10-08 |
| 玻璃×CPO(光波導/FAU) | 上詮 3363 | CPO FAU 3Q26 量產 | 已出貨/量產 | GS 10-09 |
來源只採公開法說、券商報告與公開資料(2026-05~10);TPCA=電路板協會產業分佈。
已出貨或量產的只有:晶呈 TGV、群翊小量產機、上詮 FAU;多數還在驗證或洽談,面板、載板的玻璃營收看 2028 年以後。