【本文涉及的相关企业】NVIDIA、Intel、三星 (Samsung)、台积电 (TSMC)、SKC (Absolics)、力成科技 (PTI)、长电科技、通富微电、奕成科技、芯德半导体、三叠纪、佛智芯、云天半导体、沃格光电、京东方 (BOE)、深光谷科技、安捷利美维、武汉新创元、戈碧迦
一、封装材料的“玻璃化”趋势
2026 年 3 月 16 日,NVIDIA Rubin 架构的发布不仅是算力的飞跃,更是封装材料的分水岭。从 Blackwell 到 Rubin,芯片架构的演进对封装基板提出了前所未有的苛刻要求。
在 Blackwell 架构(2024-2025)时代,NVIDIA 采用了双 Die 设计,将两颗达到光刻掩膜版尺寸极限(Reticle-sized)的裸片,通过 10TB/s 的 NV-HBI 高带宽接口统一为一个 GPU。为了支撑高达 2080 亿晶体管和 192GB 的 HBM3e 内存,Blackwell 主要采用了台积电的 CoWoS-L 技术,通过局部硅桥(LSI)解决了超大面积封装的问题。
图 1:NVIDIA Blackwell GPU 架构示意图,展示了双 Die 设计与 192GB HBM3e 内存的集成。来源:NVIDIA 官方发布会资料。
然而,随着 Rubin 架构的问世,这一封装体系开始显露疲态。Rubin 架构集成了史无前例的 3360 亿晶体管,并引入了高达 288GB 的下一代 HBM4 内存,内存带宽跃升至 20 TB/s 以上。在这种极端的算力密度下,传统的有机基板(ABF)面临着严重的物理瓶颈。
图 2:NVIDIA Rubin GPU 架构示意图。来源:NVIDIA 官方发布会资料。
由于 Rubin 架构对散热和信号传输的极端要求,玻璃基板 (Glass Substrate) 的商业化进程被大幅提前。玻璃基板相比传统的有机基板(ABF),具有更低的热膨胀系数(CTE)和更高的平整度。在超大尺寸封装中,有机材料极易因受热不均产生翘曲(Warpage)问题。而玻璃基板的刚性能有效抑制翘曲,其出色的热稳定性和绝缘性能,能够确保 2048-bit 的 HBM4 接口实现精准互连,从而满足 Rubin 架构在数据传输和功耗控制上的苛刻标准。
二、Rubin Ultra 极有可能采用 FOPLP 混合方案 + 玻璃基板
在 2026 年的量产初期,标准版 Rubin 预计仍将采用成熟的 CoWoS-L 与高层数 ABF 基板方案。这是因为在大规模量产初期,稳定性压倒一切,台积电的 CoWoS-L 通过局部硅桥(LSI)和硅通孔(TSV)技术,仍能勉强支撑第一代 Rubin 的封装需求。
然而,真正的性能怪兽 Rubin Ultra(下一代大规模版),极有可能采用 FOPLP(扇出型板级封装)混合方案 + 玻璃基板。
理由在于,Rubin Ultra 将搭载 HBM4(16 层甚至更高堆叠)。这种超高密度的存储集成对底座的平整度要求几乎到了“变态”的地步。传统的有机基板在承载 16 层堆叠的 HBM4 时,极易因应力不均导致微凸块(Microbump)断裂。
玻璃基板能提供小于 5/5μm 的细微间距,完美支撑 HBM4 的海量 I/O。同时,FOPLP(扇出型板级封装)提供了比晶圆级封装(FOWLP)更大的板级加工面积(通常为 510x515mm 或 600x600mm),能够大幅提升生产效率并降低单位成本。玻璃基板的物理特性使其成为板级加工的最佳载体,两者的结合将成为突破算力之巅的唯一解。
目前,Intel 和三星在 2026 年初都已经展示了成熟的玻璃基板样品,专门针对 AI 加速器。Intel 的样品展示了与 EMIB 结合的超大封装能力,而三星电机(Samsung Electro-Mechanics)则加速推进商业化,已向 AMD 等客户送样验证。
三、国内外玻璃基板产业链商业化进展
玻璃基板的商业化洪流已不可阻挡,国内外厂商正处于从“技术验证”向“早期量产”跨越的关键节点。根据 Yole Group 等机构的预测,2026 年是玻璃基板进入小批量商业化出货的节点,而在存储(HBM)与逻辑芯片封装领域,玻璃材料需求的复合年增长率预计高达 33% [1]。
在全球半导体巨头的带动下,一条覆盖材料、设备、制造、封测的完整产业链正在加速形成。以下是目前国内外主要玻璃基板相关厂商的商业化进展与送检现状:
在玻璃基板商业化洪流下,国内封装技术不得不考虑采用先进技术以应对国际巨头的降维打击。在这一新兴赛道上,国内半导体产业正从分散布局走向协同发展。在国内先进封装最前沿进展中,FOPLP 混合方案 + 玻璃基板技术已成为佛智芯、云天半导体及三叠纪等企业攻坚的重点。这种技术路线不仅能够绕开传统有机基板的专利壁垒,还能充分利用中国在显示面板领域(如京东方)积累的大尺寸玻璃加工能力,实现跨界赋能。
四、2026或成玻璃基板应用元年
2026 年将正式开启玻璃基板的应用元年。这不仅仅是材料的替换,更是先进封装范式的转移。从 Blackwell 的局部硅桥到 Rubin 的全面升级,半导体产业正经历一场底层的材料革命。
生态重构与跨界融合: 玻璃基板将打破传统 PCB 厂商与半导体封测厂的固有界限。拥有大尺寸玻璃加工能力和设备折旧优势的面板厂商(如京东方)将深度参与到半导体中道封装环节。光电共封装(CPO)等前沿技术也将借助玻璃优异的光学特性迎来突破。
技术引领与标准确立: Rubin Ultra 对 FOPLP + 玻璃基板的潜在采用,将迫使全球封测产业链加速相关设备的国产化与工艺标准化。目前行业仍面临面板尺寸不统一、TGV 孔径规范各自为战等问题,谁能率先跑通良率并确立标准,谁就能在下一个十年占据主导权。
国内产业机遇:国内拥有全球最完整的面板产业链和庞大的消费市场。利用这一规模优势,国内企业在部分材料与设备环节(如激光微孔设备)已有望率先取得突破,在 AI 算力芯片的底层供应链中占据核心席位。
参考资料
[1] 半导体产业纵横. 玻璃基板,2026年的一匹黑马. 虎嗅网. (2026).
[2] 飙叔科技洞察. 玻璃基板!12家国产厂商能否推开千亿市场大门?. 电子工程专辑. (2026).
[3] Yole Group. Advanced Packaging Market and Technology Report. (2025).
[4] Semiconductor Engineering. Fan-Out Panel-Level Packaging Hurdles. (2025).
[5] Intel Foundry. Glass Core Substrates for Next-Generation Advanced Packaging. (2026).
[6] TrendForce, 台湾工商时报. 力成科技 FOPLP 技术进展与玻璃基板导入. (2026).
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