康宁光桥技术与玻璃基板制程节点解析

2026-06-30 20:07:294

一、光桥技术定位与CPU架构的协同演进

康宁发布的玻璃桥产品主要定位为替代现有FAU(光纤阵列单元)的下一代面向CPU封装的连接件。

该器件与CPU关键芯片高度捆绑,核心功能是将光信号通过芯片波导向外传输。其核心工艺集中于光波导技术(通过离子交换改变玻璃材质折射率)与微米级的精密结构加工,以确保连接件与玻璃之间的高精度定位。

该方案并非单一厂商独占,此前英特尔等企业在2022至2023年间已有相关产品的配合开发记录。光桥的导入依赖于CPU底层架构的革新与产业协同,其发展路径受限于芯片端设计的整体演进。

二、玻璃基板制程瓶颈与2028年良率推演

玻璃基板与光桥在产品形态及所需技术栈上存在本质差异,前者侧重于整体芯片封装,对CTE(热膨胀系数)、DK、DF及电性能参数要求更高,通常采用高硼硅玻璃。

当前康宁、肖特等各大玻璃原片厂的配方已相对完善,现阶段量产良率的折损点主要集中于TGV(玻璃通孔)制程、孔内金属化及表面层布线环节。

预计在未来两到三年内,行业仍需针对上述工艺点进行技术攻关,至2028年,以英特尔为代表的头部厂商有望在TGV环节实现30%左右的良率。

此外,玻璃基板的物理刚性优势解决了现有有机载板的翘曲问题,将推动100x100毫米以上更大尺寸算力芯片的设计落地,带来增量的封装需求。

三、TGV设备选型与镀膜工艺的博弈

在设备配置层面,国内激光机厂商普遍采用对标德国IDTS设备的架构,核心器件(如激光器)仍以从德国、法国及立陶宛等国进口为主,国内厂商业务集中于设备组装与调试。

针对孔内金属化工艺,当前主流方案为“PVD构建钛金属种子层+电镀铜”的双道工序,主要解决玻璃与铜结合力不足的问题。然而,PVD设备单台造价高达数千万元,且在控制深孔内部台阶覆盖率上存在技术难点。

作为潜在的替代方案,化学镀技术可缩短工艺链条、规避高昂的真空设备投入且不受深宽比限制,但受限于玻璃基材结合力的底层技术问题,现阶段材料科学层面的技术积淀仍集中于日本厂商。

另一种ALD(原子层沉积)方案虽能实现更高的均匀度,但沉积速率缓慢导致工艺成本偏高,目前仍在尝试与验证阶段。

四、面板厂扩产周期与化学药水研发现状

由于TGV工艺的复杂性,新建产能的爬坡与调试周期较长。以京东方为例,其相关项目组于2023年成立,2024至2025年进行设备搬入与建线,预计至2026年上半年步入小批量功能性验证阶段,整体调试周期在一年半以上。

在耗材端,TGV蚀刻液与电镀液的配方开发呈现分化态势。部分具备技术积淀的基板厂倾向于自主调配蚀刻液,以精准适配不同型号的玻璃材质及激光参数。

在电镀液领域,以天承为代表的专业化学品供应商正在推进产品验证,通过精细调控抑制剂、加速器等组分以优化填充速率与形貌。

在ABF增层膜方面,国内诸如生益等厂商正持续推进材料研发,但现阶段在核心材料性能上与日本传统供应商仍存在技术差距。

行业观察

当前玻璃基板产业链仍处于早期工艺验证与良率爬坡阶段。

材料端,康宁与肖特主导高硼硅原片供应;

代工及封装端,英特尔与京东方在此领域进行了系统性布局及产线建设,沃格光电等企业则侧重于显示类玻璃基板的布局;

设备端以进口激光器及高价值的PVD设备为核心;

耗材端,国内厂商如天承科技(电镀液)、生益科技(ABF膜材)正在推进验证及国产化替代进程。

风险提示:TGV制程良率提升不及预期;替代工艺技术突破存在滞后风险。

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