英特爾和三星相繼下場，玻璃基板成為下一代封裝材料風口

芯片封裝的戰火，開始向材料端蔓延。

據韓媒消息，三星集團已組建了一個新的跨部門聯盟，三星電子、三星顯示、三星電機等一眾旗下子公司們組成“統一戰線”，開始著手聯合研發玻璃基板，推進商業化。

其中，預計三星電子將掌握半導體與基板相結合的信息，三星顯示將承擔玻璃加工等任務。

三星將玻璃基板視為芯片封裝的未來，在1月的CES 2024上，三星電機已提出，今年將建立一條玻璃基板原型生產線，目標是2025年生產原型，2026年實現量產。

組建“軍團”加碼研發，這足以見得三星集團對玻璃基板的重視，而在這項技術領域中，已有多個強勁對手入局。

什么是玻璃基板？

電子玻璃主要可以分為顯示玻璃基板和蓋板玻璃兩大類。

顯示玻璃基板是手機、電視等電子設備中顯示面板（主要為TFT-LCD和OLED）的重要組成部分，對面板的性能產生直接而顯著的影響。

而蓋板玻璃則位于顯示面板上方，起到支撐保護作用，并保證其在受到撞擊或刮蹭時仍能保持良好的顯示效果。

不同的應用場景決定了顯示玻璃基板和蓋板玻璃對制作工藝和性能的不同要求，因此形成了兩條發展路線不同的產業鏈。

玻璃基板是顯示面板模組中需求量最大的原材料，根據其尺寸可以分為不同代的產品，其中8.5代及以上的通常被認為是高世代產品，尺寸更大，可以切割出更多的顯示面板，并覆蓋全尺寸顯示面板，因此高世代玻璃基板占整體玻璃基板需求的63%。

隨著LCD產業持續向中國轉移，預計中國玻璃基板市場將占據全球市場的65%以上。

從玻璃基板的具體需求量來看，集成電路所用光掩膜玻璃基板的需求從2015年的2.9萬平方米增長到2020年的5.6萬平方米，首次超過了FPD（平板顯示）光掩膜玻璃基板的需求量。

從工藝角度來看，玻璃基板必須使用無堿玻璃，制造工藝難度較高，主要可分為浮法、流孔下引法以及溢流熔融法。

玻璃基板按生產配方的不同可分為納鈣玻璃和高鋁玻璃。鈉鈣玻璃的玻璃液成分是在二氧化硅中加入氧化鈣和氧化鈉等，配方壁壘較低；但是納鈣玻璃的強化深度最多做到30um，強化難度高，壓應力也僅分布在550~750MPa的水平。因此鈉鈣玻璃表面易劃傷、易壓碎，主要用于低端產品。高鋁玻璃則是在基本的玻璃成分之外加入氧化鋁，可以增加玻璃材料的強度，同時降低強化難度，強化深度可以達到80um以上，壓應力也在750MPa以上，性能明顯優于鈉鈣玻璃。


離商業化還有一段距離

“玻璃基板”并非三星首創，英特爾公司幾年前就已涉獵。據英特爾透露，他們在這項玻璃基板封裝技術的研發工作投入了10多年時間。早在10年前，英特爾的工程師就已經開始研究使用玻璃基板封裝芯片的可能性。在美國亞利桑那州，英特爾還專門建立了相關的試驗生產線，據說已經累計投資了超過10億美元。

從這個數字我們可以看出，英特爾對這項技術寄予厚望。這絕非短期內就能投入實用的技術，英特爾準備花費長達10年的時間來研發和完善。現在這個技術終于快要成熟，英特爾也首次向外界公布了這個消息，預示著它有望在不久的將來投入使用。

當然，距離真正達到商業化量產階段還需要一定的時間。這項技術在顯示器領域的嘗試曾遇到過障礙，英特爾在推廣應用時也還需要解決一些問題。但顯然，英特爾有信心克服這些困難，讓這項具有革命性的新技術為先進芯片封裝打開新的大門。

玻璃基板封裝無疑是芯片制造領域一個具有劃時代意義的重大創新。它如何改變計算機芯片的未來？又會給我們帶來怎樣驚人的體驗變化？讓我們拭目以待吧！