549.【台股美股提款機】玻璃基板產業展望與競爭格局

財報狗 · 2026-08-30

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玻璃基板產業展望:從技術瓶頸到供應鏈競合,誰能掌握先進封裝的關鍵材料?

玻璃基板作為先進封裝的關鍵材料,因其優異的抗翹曲與可調熱膨脹係數特性,正成為 AI晶片 巨頭突破封裝尺寸限制的焦點。儘管技術難題如易碎性與金屬化附著力仍待克服,但從上游玻璃材料到下游載板業者均已積極布局,預估2027至2029年將逐步進入商業化量產階段。

玻璃基板的雙重身分:是臨時載具還是封裝核心材料?

市場上對於「玻璃基板」的討論往往與 面板級封裝 混為一談,但實際上玻璃在先進封裝中扮演著兩種截然不同的角色。第一種是作為暫時性的工作平台,也就是「載具」(Carrier),它僅在封裝製程中提供支撐,最終並不會留在晶片成品內。這種應用其實早已相當普遍,無論是 台積電 的 CoWoS 或 SOIC 等先進封裝,都大量使用玻璃作為臨時載具。

第二種角色,也是目前市場熱烈討論的焦點,是將玻璃實際整合進封裝晶片中,成為永久性的材料。這就涉及到「載板」(Substrate)或「中介層」(Interposer)的應用。簡單來說,晶片的訊號線路極其精細,屬於奈米等級,而印刷電路板(PCB)的線路則相對粗糙,屬於微米等級。為了讓訊號能順利從晶片傳輸到 PCB,就需要中介層與載板作為「線路尺寸的過渡橋樑」,將細小的晶片線路逐步引導至較大的 PCB 線路。

玻璃為何備受青睞?抗翹曲與可調熱膨脹係數的關鍵優勢

隨著 AI晶片 需求爆發,晶片封裝面積不斷增大,傳統有機材料製成的載板與中介層面臨嚴重的「翹曲」(Warpage)問題。這是因為不同材料在受熱時的膨脹係數不同,導致封裝結構變形。玻璃的導入正是為了解決此一痛點。玻璃不僅剛性強、不易彎曲,更重要的是,其「熱膨脹係數」(CTE)可以透過配方調整來客製化,使其與晶片或其他材料相匹配,從根本上抑制翹曲現象。

目前業界在討論玻璃基板時,多數聚焦於「載板」等級的應用。雖然學術上已提出玻璃中介層的概念,但其製造難度遠高於載板,離量產還相當遙遠。以商業化進程來看,玻璃載板將率先實現量產,而隨著玻璃載板的技術逐漸成熟,相關的加工經驗也將連帶降低未來玻璃中介層的製造難度,加速其商業化腳步。

易碎性與鑽孔挑戰:玻璃基板商業化的第一道難關

玻璃基板雖然優點顯著,但其材料特性也帶來巨大的製造挑戰。首先,玻璃剛性強,但也因此容易碎裂。在先進封裝中,為了充分利用玻璃的上下兩面進行線路布局,必須在玻璃上進行「鑽孔」(TGV, Through Glass Via),以便讓上下層的訊號接通。然而,在硬度極高的玻璃上鑽孔,不僅容易導致破裂,更棘手的是,即使沒有當場碎裂,只要孔壁產生微小的裂痕,在後續反覆的加熱製程中,裂痕就可能持續擴大,最終導致元件失效。要做到完全無裂紋的玻璃鑽孔,技術難度極高。

其次,玻璃表面極度平滑,這雖然有利於製作更精細的線路,卻也帶來「附著力」不足的問題。相較於表面粗糙的有機材料,要在光滑如溜冰場的玻璃表面或孔壁上進行金屬化鍍銅,讓銅線路牢牢附著,是另一項艱鉅的工程挑戰。

從金屬化到檢測革新:玻璃基板面臨的全面性技術障礙

除了物理性的碎裂風險,玻璃基板在「金屬化」製程上也面臨雙重挑戰。第一是表面的金屬化,由於玻璃過於平滑,銅線路難以穩定附著,容易在後續使用中脫落。第二是「通孔內部」的金屬化,要在一個極其微小的孔洞內壁均勻地鍍上金屬,並確保其長期穩定性,難度比表面金屬化更高。

此外,玻璃的「透明」特性也顛覆了現有的檢測流程。傳統的封裝檢測大量依賴光學反射原理來成像,以找出內部缺陷。但光線會直接穿透透明的玻璃,使得傳統檢測設備完全失效。這意味著封裝廠必須導入全新的檢測方案,例如採用散射光、X光、紅外線或聲波等技術,不僅要克服技術可行性,還需確保量產時的穩定性與速度,這對整個供應鏈都是全新的考驗。

AI需求打破業界惰性:玻璃載板量產時程預估落在2027至2029年

玻璃載板的概念其實已提出超過十年,但由於技術難度高、成本昂貴,業界過去普遍存在「能不用就不用」的惰性。然而,生成式AI 的橫空出世,帶來了跨世代的硬體需求,迫使業界必須尋求技術突破。當現有的有機材料封裝已逼近物理極限,玻璃載板的導入便成為必然趨勢。

從量產時程來看,預估2027年將有少數產品開始導入玻璃載板,進入小量商業化階段。但要看到較大規模的量產,可能需等到2028下半年至2029年。關鍵指標仍在於 台積電 的動向,若 台積電 在其先進封裝(如CoWoS)中正式大量採用玻璃載板,將是整個產業爆發的明確信號。從上下游交叉比對,上游材料業者的量產時間點多設定在2027至2028年,與下游封裝廠的需求時程大致吻合。

業者量產時程比一比:三星電機、Absolics積極,日本業者相對保守

在玻璃載板的競賽中,各家業者的量產時間表展現了不同的企圖心。韓系業者最為積極,三星電機 明確表示預計在2027年開始量產玻璃載板;而美國的 Absolics(背後有韓國協同背景)同樣將目標設定在2027年。相較之下,日本業者的態度則較為保守,例如 揖斐電(Ibiden)在其財報中揭示的玻璃載板量產時間點落在2029至2030年,而大日本印刷(DNP)則預估在2028年量產。

至於技術難度更高的「玻璃中介層」,其商業化前景則更為遙遠。目前 台積電 與 英特爾 是此領域最關鍵的觀察指標。兩家公司雖都展現了技術野心,但對於明確的導入時程仍相對含糊。業界普遍認為,玻璃中介層的發展將高度依賴玻璃載板的成功經驗,若載板走得順,中介層的進度也將隨之加快,但預估至少要到2030年後才可能明朗。

供應鏈上游:玻璃母材配方寡占,康寧、肖特等四巨頭主導

玻璃載板的製造可大致分為三道核心工序:首先是「玻璃母材」的配方與製造,其次是「TGV鑽孔與金屬化」加工,最後是「ABF疊層增層」。其中,最上游的玻璃材料配方具有極高的技術門檻,因為需要精準調控熱膨脹係數等特性。目前此市場呈現寡占格局,主要由四家業者主導,分別是美國的 康寧、德國的肖特(Schott)、日本的AGC(艾杰旭)以及日本電氣硝子(NEG)。

有趣的是,這些玻璃製造商並不滿足於只提供原材料。部分業者,特別是日本廠商,已明確表示將向下游整合,提供已完成TGV鑽孔的玻璃基板,直接為客戶解決最困難的加工環節。而技術能力最強的 康寧,雖然已展示出相關的技術實力(如Glass Bridge概念),但在商業化量產的步調上則相對謹慎,現階段仍以材料供應為核心。

面板業者大軍壓境:挾玻璃加工Know-how搶進TGV鑽孔與金屬化

玻璃基板供應鏈的中游,也就是TGV鑽孔與金屬化加工環節,正迎來一大批新進者——面板相關產業的業者。由於面板產業本就長期處理大面積玻璃,累積了豐富的玻璃加工經驗與Know-how,加上傳統面板市場日趨成熟,這些業者正積極尋求轉型。玻璃載板的出現,為他們提供了一個高成長潛力的新市場。

這股勢力涵蓋了日本、韓國、中國及台灣的面板供應鏈。例如日本的大日本印刷(DNP)和凸版印刷(Toppan),過去是面板用彩色濾光片等材料的供應商,如今也宣布將跨入玻璃載板的加工領域,甚至直接提供金屬化後的玻璃載板。韓國的相關業者同樣磨刀霍霍,其積極程度甚至超越日本廠商。而中國的面板龍頭 京東方 也宣示將於2026年進入試產階段,顯示這場玻璃載板的競賽已是全球面板業者的兵家必爭之地。

載板業者的護城河:ABF疊層技術的深厚底蘊與垂直整合趨勢

在玻璃基板供應鏈的下游,也就是最後的「ABF疊層增層」環節,傳統載板業者仍掌握著最強的競爭優勢。這項技術需要在玻璃核心的上下兩面,像蓋大樓一樣,一層一層地堆疊極其精細的銅線路,目前高階產品已可達20層以上。這種長時間累積的良率調校與製程經驗,形成了其他新進者難以跨越的門檻。

儘管目前TGV鑽孔與金屬化環節吸引了最多業者投入,看似競爭最激烈,但從長期競爭力角度來看,載板業者擅長的疊層技術,以及上游玻璃業者寡占的母材配方能力,才是真正具備差異化且難以被複製的核心價值。未來,載板業者與玻璃業者甚至可能進行垂直整合,向上或向下延伸至TGV加工環節,進一步鞏固其市場地位。

長期競爭格局:高階市場由載板雙雄與晶圓代工把關,中低階則群雄割據

展望玻璃基板產業的長期競爭態勢,市場將可能出現明顯的階級劃分。在高階市場,特別是要求精細線寬線距與多層疊層的AI應用領域,傳統載板大廠如 Ibiden 和 新光電氣 等,憑藉其深厚的ABF增層技術,仍將是最有力的競爭者。而若進入到技術更複雜的「玻璃中介層」領域,則將由 台積電 和 英特爾 等晶圓製造巨頭主導,因為中介層後續的RDL疊層已接近半導體製程,正是其核心強項。

然而,在中低階市場,面板業者和玻璃材料業者將有機會憑藉其成本與玻璃加工優勢,成功分食部分市場大餅。整體而言,短期內由於需求起飛,幾乎所有相關業者都能受惠於這股「順風期」。但當產業逐漸成熟,競爭回歸基本功時,掌握上游材料配方與下游高階疊層技術的業者,將最有機會成為最終的贏家。

Intel與台積電的角色:技術領頭羊與最終裁判官

在玻璃基板的發展史中,英特爾 扮演了至關重要的技術領頭羊角色。事實上,英特爾 在過去十多年來一直是將玻璃導入封裝最積極的提倡者,甚至連目前主流的ABF載板技術,最初也是由 英特爾 研發出來後,再授權或扶持供應商量產。因此,英特爾 在玻璃載板領域的積極布局,很可能也是採取類似的模式:先自行研發核心技術,再透過合資或委外方式交由供應鏈夥伴量產。

而 台積電 的態度則是整個產業的風向球。雖然 台積電 多次表示希望供應鏈夥伴能承接先進封裝業務,但在技術尚未成熟或產能不足時,台積電 仍會自行掌握關鍵環節。目前 台積電 對玻璃載板的規劃相對明確,但對玻璃中介層則較為含糊。可以預見,一旦 台積電 正式宣布導入玻璃中介層,將是該技術全面起飛的關鍵徵兆。

結論

玻璃基板正站在先進封裝技術變革的浪頭上,從上游的玻璃材料四巨頭,到中游積極搶進的面板業者,再到下游根基深厚的載板雙雄,整個供應鏈已全員就位。雖然易碎性、金屬化與檢測等技術難題橫亙於前,但在 AI 巨量需求的驅動下,業界已別無選擇,必須克服萬難。對投資人而言,這是一場長期的技術馬拉松,短期內所有參與者都可能因話題性而受惠,但長期來看,真正的贏家將是那些在材料科學與高階製程上擁有無可取代護城河的企業。

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