2024玻璃基板行業發展現狀、關鍵工藝及產業鏈重點公司梳理分析報告（39頁）.pdf

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1、2023 年深度行業分析研究報告 目錄索引目錄索引 一、玻璃基板：先進封裝的變革，重新定義基板.6（一）英特爾持續加碼玻璃基板，高舉封裝工藝變革旗幟.6（二）玻璃基板：材料與工藝的變革.8（三）新型顯示已有成熟應用，半導體領域東風漸起.11 二、TGV：玻璃基板應用于先進封裝的關鍵工藝.18（一）玻璃通孔成孔技術：如何制作高精度的通孔/盲孔.19（二）玻璃通孔填孔技術：如何高質量進行金屬填充.25（三）玻璃基板高密度布線.30 三、玻璃基板產業鏈重點公司梳理.33（一）玻璃基板供應商.33（二）TGV 設備廠商梳理.36 圖表索引圖表索引 圖 1：英特爾 TGV 玻璃基板樣本.6 圖 2：英特

2、爾 75m 間距/3 層 RDL 的玻璃基板.6 圖 3：英特爾封裝基板材質路線圖.7 圖 4：英特爾先進封裝迭代路線圖.7 圖 5：目前 2.5D/3D 封裝基板與工藝路線圖.8 圖 6：Mini LED 背光顯示結構.11 圖 7：Micro LED 顯示結構.11 圖 8：京東方 MircoLED 直顯 COG 產品.12 圖 9：TCL 華星首款 125”玻璃基透明直顯 MicroLED.12 圖 10：全球先進封裝市場規模變化及各工藝份額（收入口徑）.13 圖 11：5G 毫米波集成天線封裝流程.14 圖 12：TGV-集成天線的工藝流程.14 圖 13：森丸電子基于 TGV、玻璃空

3、腔工藝的 MEMES 微系統加工方案.14 圖 14：超高封裝密度的異質集成芯片（預測未來 10 年后）.15 圖 15：Absolics 公司玻璃基板方案可以帶來 40%的芯片性能提高.16 圖 16：TSV 與 TGV 的技術對比.18 圖 17：TGV 玻璃通孔與 TSV 硅通孔制備流程對比.19 圖 18：噴砂法制作的 TGV 結構.20 圖 19：聚焦放電制作 TGV 的示意圖.21 圖 20：TGV 陣列和橫截面掃描電鏡圖.21 圖 21：等離子體刻蝕法制作 TGV 的具體流程.21 圖 22：CO2激光、準分子激光制作通孔（上圖為 CO2激光，下圖為準分子激光）.22 圖 23：

4、電化學放電法制備 TGV 裝置.23 圖 24：光敏玻璃通孔制備工藝流程圖.23 圖 25：光敏玻璃熱處理溫度曲線.23 圖 26：光敏玻璃法孔陣列顯微鏡圖.24 圖 27：光敏玻璃法制備的通孔精密度高.24 圖 28：激光誘導刻蝕制作 TGV 的流程.24 圖 29：激光誘導刻蝕形成通孔的顯微鏡圖像.25 圖 30：四種 TGV 孔型示意圖.26 圖 31：Bottom-up 填充過程示意圖.26 圖 32：蝶形填充過程示意圖.27 圖 33：改善后通孔填充過程包含的流程示意圖.28 圖 34：Conformal 填充在垂直盲孔和通孔上會導致孔洞缺陷的存在.28 圖 35：電鍍填實工藝和通孔

5、電鍍薄層方案的對比（左為電鍍薄層）.29 圖 36：美國安美特公司可以制出 9nm 厚的金屬氧化物粘附層以提高 Cu 黏附力.30 圖 37：通過聚合物干膜方案來增強 Cu 的黏附力.30 圖 38：RDL 線路預制工藝流程.31 圖 39：雙面 RDL 集成工藝流程.31 圖 40：PTE 工藝流程.31 圖 41：CTT 與 PTE 制作 RDL 層相比.31 圖 42：采用改進式 SAP 制作多層 RDL 的工藝流程.32 圖 43：TGV 金屬化后的多層 RDL 堆疊結果.32 圖 44：美國康寧公司提供的 TGV 晶圓參數和類型.33 圖 45：云天半導體 2.5D TGV Inte

6、rposer 產品參數.34 圖 46：沃格光電 TGV 核心工藝.35 圖 47：LPKF 公司研發的 LIDE 技術可以實現精確的 TGV 開孔加工.37 圖 48：4JET Microtech 的 VLIS 方案可以提高 TGV 的生產效率.37 表 1：主要的基板材料對比.9 表 2：2.5D 封裝主流路線對比.9 表 3：3D 封裝主流路線對比.10 表 4：京東方 Mini LED 旗艦系列 TV 顯示屏對比.11 表 5：目前海外芯片巨頭針對玻璃基板的布局情況.16 表 6：不同玻璃通孔制備方法對比.19 表 7：TGV 孔內鍍膜方式對比.29 表 8：海外主要 TGV 玻璃基板

7、廠商梳理.34 表 9：國內主要 TGV 玻璃基板廠商梳理.36 表 10：海外主要 TGV 激光開孔設備廠商梳理.38 表 11：國內主要 TGV 激光開孔設備廠商梳理.38 表 12：Lam 涉及 TGV 工藝的電鍍設備.39 表 13：盛美上海涉及深孔加工工藝的電鍍設備.40 一、玻璃基板：先進封裝的變革，重新定義基板一、玻璃基板：先進封裝的變革，重新定義基板（一）英特爾持續加碼玻璃基板，高舉封裝工藝變革旗幟（一）英特爾持續加碼玻璃基板，高舉封裝工藝變革旗幟 英特爾一直是玻璃基板領域的探索引領者。英特爾一直是玻璃基板領域的探索引領者。根據三疊紀官網，早在十年前英特爾就開始尋找有機基板的替

8、代品，并在亞利桑那州的CH8工廠投資十億美元試生產玻璃基板。作為封裝基板領域的探索引領者，2023年9月英特爾展示了一款功能齊全的基于玻璃基板的測試芯片，并計劃于2030年開始批量生產，該芯片使用75微米的玻璃通孔，深寬比為20:1，核心厚度為1毫米。英特爾的新技術不僅僅停留在玻璃基板的層面，還引入了Foveros Direct（一種具有直接銅對銅鍵合功能的高級封裝技術），為CPO（Co-packaged Optics，可共同封裝光學元件技術）通過玻璃基板設計利用光學傳輸的方式增加信號，并聯合康寧通過CPO工藝集成電光玻璃基板探索400G及以上的集成光學解決方案。英特爾與設備材料合作伙伴展開了

9、密切合作，與玻璃加工廠LPKF和德國?；維chott共同致力于玻璃基板的產品化。另外，英特爾還帶頭組建了一個生態系統，已經擁有大多數主要的EDA和IP供應商、云服務提供商和IC設計服務提供商。圖圖 1：英特爾：英特爾TGV玻璃基板樣本玻璃基板樣本 圖圖 2：英特爾：英特爾75m間距間距/3層層RDL的玻璃基板的玻璃基板 數據來源：ANANDTECH，Intel，廣發證券發展研究中心 數據來源：ANANDTECH，Intel，廣發證券發展研究中心 英特爾認為玻璃基板有望成為下一代主流的基板材質。英特爾認為玻璃基板有望成為下一代主流的基板材質。根據ANANDTECH引用的Intel展示PPT，

10、復盤芯片基板的發展歷史，自1970年引線框架大規模使用于芯片封裝后，英特爾認為半導體行業主流的基板技術將會每15年改變一次，未來行業將會迎來玻璃基板的轉變，而從有機板到玻璃基板的這個轉變將在近10年發生，同時英特爾也認為玻璃基板的出現并不會馬上完全取代有機板，而是會在未來一段時間內和有機板共存。圖圖 3：英特爾封裝基板材質路線圖英特爾封裝基板材質路線圖 數據來源：ANANDTECH，Intel，廣發證券發展研究中心 玻璃基板、玻璃基板、CPO工藝有望成為混合鍵合以后的下一代先進封裝工藝。工藝有望成為混合鍵合以后的下一代先進封裝工藝。根據ANANDTECH引用的Intel展示PPT，英特爾認為基

11、于玻璃基板、CPO將是先進封裝下一代主流技術。相比有機板和硅，玻璃基板的性能和密度均有提高，可以允許在更小的占用面積下封裝更多的Chiplets，以此帶來更低的整體成本的功耗，讓未來數據中心和AI產品得到大幅改進。根據未來半導體，英特爾研發的CPO也可以通過玻璃基板進行設計，從而實現利用光學傳輸的方式來增加信號，提高功率的同時降低成本。圖圖 4：英特爾先進封裝迭代路線圖英特爾先進封裝迭代路線圖 數據來源：ANANDTECH，Intel，廣發證券發展研究中心 （二）（二）玻璃基板：材料與工藝的變革玻璃基板：材料與工藝的變革 玻璃基板主要用來取代原先的硅玻璃基板主要用來取代原先的硅/有機物基板和中

12、介層，可應用于面板、有機物基板和中介層，可應用于面板、IC等泛半導等泛半導體領域體領域。在目前的2.5D封裝中，以較為主流的臺積電的CoWoS封裝為例，是先將半導體芯片（CPU、GPU、存儲器等）通過Chip on Wafer（CoW）的封裝制程一起連接至中介層（Interposer）上，再通過Wafer on Substrate（WoS）的封裝制程將硅中介層連接至底層基板上；其中，中介層（interposer）一般選用硅（COWOS-S）、有機物（COWOS-R）或者是硅和有機物的結合（COWOS-L）。玻璃材質的引入可以取代原先的硅中介層和有機基板。玻璃材質的引入可以取代原先的硅中介層和有

13、機基板。玻璃基板直接利用玻璃中介層（Glass Interposer）實現芯片之間、芯片與外部的互聯，利用玻璃材質成本低、電學性能好、翹曲低等優點來克服有機物材質和硅材質的缺陷，來實現更穩定、更高效的連接以及降低生產成本，有望為2.5D/3D封裝帶來全新的范式改變。玻璃基板的玻璃基板的3D封裝方面，封裝方面，TGV及其相關的及其相關的RDL將成為關鍵工藝。將成為關鍵工藝。目前的3D封裝中，以HBM工藝為例，其中的關鍵技術包括TSV（Through-Silicon Vias）、微凸點（Microbumps）、TCB鍵合（Thermo-Compression Bonding，熱壓鍵合）、混合鍵合（

14、hybrid bonding）等；對于玻璃基板的3D封裝，TGV（Through Glass Via，玻璃通孔）、銅孔的填充及其RDL將成為關鍵工藝。圖圖 5：目前目前2.5D/3D封裝基板與工藝路線圖封裝基板與工藝路線圖 數據來源：Heterogeneous integration for AI applications:status and future needs（Madhavan Swaminathan,Siddharth Ravichandran），廣發證券發展研究中心 玻璃基板優勢顯著。玻璃基板優勢顯著。根據玻璃通孔技術研究進展（陳力等），玻璃基板的優勢主要體現在：（1）低成本：受

15、益于大尺寸超薄面板玻璃易于獲取，以及不需要沉積絕緣層，玻璃轉接板的制作成本大約只有硅基轉接板的1/8；（2）優良的高頻電學特性：玻璃材料是一種絕緣體材料，介電常數只有硅材料的1/3左右，損耗因子比硅材料低 23 個數量級，使得襯底損耗和寄生效應大大減小，可以有效提高傳輸信號的完整性；（3）大尺寸超薄玻璃襯底易于獲?。嚎祵?、旭硝子以及肖特等玻璃廠商可以量產超大尺寸（大于2 m2 m）和超?。ㄐ∮?0m）的面板玻璃以及超薄柔性玻璃材料；（4）工藝流程簡單：不需要在襯底表面及TGV內壁沉積絕緣層，且超薄轉接板不需要二次減??；（5）機械穩定性強：當轉接板厚度小于100m時，翹曲依然較??；（6）應用領域

16、廣泛：除了在高頻領域有良好應用前景之外，透明、氣密性好、耐腐蝕等性能優點使玻璃通孔在光電系統集成領域、MEMS封裝領域有巨大的應用前景。表表 1：主要的基板材料對比主要的基板材料對比 基板材料基板材料 硅硅 有機材料有機材料 玻璃玻璃 層壓板層壓板 環氧模塑料環氧模塑料 化學性質 表面平整度 10 400-600 1000 10 CTE（ppm/K）2.9-4 3-17 16-30 3-9 彈性系數 165 10-40 22 50-90 吸濕性 0 0.04%1-2.5%0 熱傳導性 148 0.9 0.5-0.75 1.1 物理性質 封裝大小 3535 7070 5050 100100 直徑

17、/晶圓大小 300 mm 710mm2 300mm/510mm2 710mm2 數據來源：Heterogeneous integration for AI applications:status and future needs（Madhavan Swaminathan,Siddharth Ravichandran），廣發證券發展研究中心 根據Heterogeneous integration for AI applications:status and future needs，可以看到玻璃中介層對比硅中介層，擁有更低的介電常數、更短的互聯長度和更高的傳輸速率（約提高3.5倍）以及帶寬密度（

18、提高約3倍），同時能耗可以有效降低約2倍，玻璃中介層的優勢較為明顯。表表 2：2.5D封裝主流路線對比封裝主流路線對比 硅硅 有機物有機物 玻璃玻璃 TSV 中介層 硅橋（EMIB）Silicon IF 有機中介層 Chip-last Fan Out 玻璃中介層 圖例 狀態 商業化 商業化 研發 商業化 開發 研究 介電常數 3.9 3.9 3.9 3.0 3.2 2.5-3.0 IO 間隙 50m 45m 10m 55m 40m 55m 互聯長度 5mm 5mm 0.5mm 6mm 1mm 2.5mm 互聯密度 IO/mm/層 250 300-25 500 250 Vswing 1.2V 1

19、V 1V 0.15V 1V 1V/F 39/0.4p 50/0.5p 30/50f-50/0.4pF 30/0.3pF 傳輸速率 2 Gbps 5 Gbps 4.21 Gbps 20 Gbps 9.5 Gbps 9.2 Gbps 帶寬密度 500 Gps/min 1500 Gps/min 1300 Gps/min 500 Gps/min 4750 Gps/min 2300 Gps/min 每比特能量 1.025 pJ/bit 1.2 pJ/bit 0.4 pJ/bit 0.58 pJ/bit 0.78 pJ/bit 0.36 pJ/bit 數據來源：Heterogeneous integrat

20、ion for AI applications:status and future needs（Madhavan Swaminathan,Siddharth Ravichandran），廣發證券發展研究中心 3D封裝方面：封裝方面：TGV可以在玻璃上制作空腔，進而為芯片的封裝提供一種名為嵌入式可以在玻璃上制作空腔，進而為芯片的封裝提供一種名為嵌入式玻璃扇出（玻璃扇出（eGFO）的新方案。）的新方案。根據Heterogeneous integration for AI applications:status and future needs，這種架構不需要邏輯芯片中的TSV來建立較短的互連長度，

21、因此可以提高信號完整性，減少昂貴芯片的占用空間，并降低整體系統成本。該解決方案由多個嵌入式芯片和使用RDL連接的組裝芯片（玻璃制成）組成，目前這種封裝的IO間距可以做到20m，L/S為2/2m，并擁有三個金屬層，在傳輸效率、帶寬密度、能耗上均有明顯優勢。表表 3：3D封裝主流路線對比封裝主流路線對比 TSV-based Non-TSV 3D IC/w TSV 混合鍵合 3D Glass Embedding 圖例 狀態 商業化 商業化 研發 介電常數 3.9 3.9 2.5-3 IO 間隙 40m 10m 20m 互聯長度 75m 50m 35-50m 互聯密度 IO/mm/層 625 1000

22、0 2500 Vswing 0.7V 1V 1V/F-50/50f 傳輸速率 1.69Gbps-1.86Gbps 帶寬密度 1.76 Tbps/mm2-4.65 Tbps/mm2 每比特能量 76.2 fJ/bit 7 fJ/bit 11.2 fJ/bits 數據來源：Heterogeneous integration for AI applications:status and future needs（Madhavan Swaminathan,Siddharth Ravichandran），廣發證券發展研究中心 userid:93117,docid:163318,date:2024-05-

23、29, （三）新型顯示已有成熟應用，半導體領域東風漸起（三）新型顯示已有成熟應用，半導體領域東風漸起（1）新型顯示領域：玻璃基板的應用已經得到驗證）新型顯示領域：玻璃基板的應用已經得到驗證 目前玻璃基板在新型顯示領域的滲透目標主要是目前玻璃基板在新型顯示領域的滲透目標主要是Mini/Micro LED（MLED）。）。玻璃基Mini/Micro LED也叫COG（Chip on Glass），即LED發光晶體直接封裝在TFT玻璃基板（或者TFT樹脂基板）上的LED顯示單元封裝技術。面板領域采用玻璃基板的優勢在于：（1）相對來說導熱率更高、散熱性更強、受熱膨脹率更低，可以有效應用于密度較高的ML

24、ED焊接，滿足復雜的布線需要；（2）玻璃基板平坦度高，芯片轉移難度較PCB低；（3）玻璃剛性較好，在多組背光單元拼接時，玻璃基板可以滿足高精度拼接需求，減少拼接產生的拼縫問題。圖圖 6：Mini LED背光顯示結構背光顯示結構 圖圖 7：Micro LED顯示結構顯示結構 數據來源：微縮化 LED 顯示技術的發展及應用（宋德宇），廣發證券發展研究中心 數據來源：2020 深圳市 Micro LED 產業發展白皮書，廣發證券發展研究中心 玻璃基已用于玻璃基已用于Mini LED產品。產品。根據沃格光電2023年年報，在Mini LED基板方面，玻璃基板取代PCB板的優勢在于具有更優的性能和成本優

25、勢。玻璃基低脹縮以及高平整度的特性可以更好支持真正的Mini Led芯片的COB封裝，同時在高端產品以及高分區、窄邊框、低OD值上都有優于PCB基板的良好表現。特別是在車載顯示領域，玻璃基Mini LED背光在擁有Mini LED技術壽命長、高亮度、高色域飽和度以及低成本優勢的基礎上，依靠玻璃材質的高平整性、低漲縮比及超薄特性在大屏化和輕薄化，具有較明顯的應用優勢。京東方已經實現了玻璃基京東方已經實現了玻璃基Mini LED產品在高端系列的量產商用。產品在高端系列的量產商用。根據京東方官網，其Mini LED TV顯示的旗艦系列產品（包括55DID、65TV、75TV、85/86TV）全部采用

26、玻璃基（COG）技術，可以實現大尺寸65整板的拼接。表表 4：京東方京東方Mini LED旗艦系列旗艦系列TV顯示屏對比顯示屏對比 55 DID 65 TV 75 TV 85/86 TV 應用技術 COG 分辨率 2K 4K 4K 4K 光距（mm）10 3 6 6 亮度 nits（Typ.）700 600 600 600 亮度 nits（Peak）1300 2000 2000 2000 背光分區 960 2304 2040 2304 單區 LED 6 4 4 4 驅動模式 AM AM AM AM 數據來源：京東方官網，廣發證券發展研究中心 Micro LED直顯領域，持續發力。直顯領域，持續

27、發力。根據新型玻璃基Micro-LED曲面彎折拼接顯示技術研究，隨著LED芯片和像素間距變得越來越小，Micro-LED顯示背板在固晶焊接時，單位面積上會產生更高的熱量密集。PCB基板由于其自身散熱性的限制，會存在翹曲變形的風險，所以將Micro-LED芯片直接轉移到PCB基板上的工藝難度會越來越高。相比之下，玻璃材料的散熱性好、受熱膨脹率低可有效地應用于密度較高的Micro-LED焊接。除此之外，玻璃基在透明顯示領域亦有著得天獨厚的優勢，能很大程度地豐富Micro LED產品的多樣性。京東方、京東方、TCL華星均有玻璃基華星均有玻璃基Micro LED直顯產品布局。直顯產品布局。根據京東方官

28、網，京東方自主研發的MircoLED直顯COG產品采用玻璃基板，其點間距達到0.9mm，搭載主動式點對點的直驅方式，無頻閃低藍光的特性讓其在畫質、護眼等方面大幅提升。TCL華星也在2021年就展示了首款125”玻璃基透明直顯Micro-LED產品，推進玻璃基板在Mirco LED領域對PCB板的替代。根據沃格光電2023年年報，TGV工藝技術路徑的突破，憑借其優異的性能和成本優勢，未來將有望大幅提升Micro LED直顯的行業滲透率。圖圖 8：京東方：京東方MircoLED直顯直顯COG產品產品 圖圖 9：TCL華星首款華星首款125”玻璃基透明直顯玻璃基透明直顯MicroLED 數據來源：京

29、東方官網，廣發證券發展研究中心 數據來源：新型玻璃基 Micro-LED 曲面彎折拼接顯示技術研究（盧鑫泓等），廣發證券發展研究中心（2）半導體領域：工藝難度較大，處于）半導體領域：工藝難度較大，處于0-1的關鍵階段的關鍵階段 2.5D/3D市場規模增長明顯。市場規模增長明顯。根據Yole的統計與預測，全球先進封裝市場規模有望從2021年340億美元上升至2027年的620億美元，CAGR約為11%。其中2.5D/3D封裝市場規模增速最快，CAGR達到18%，有望在2027年超過200億美元，成為全球先進 封裝市場規模最大的工藝種類。圖圖 10：全球先進封裝市場規模變化及各工藝份額（收入口徑）

30、全球先進封裝市場規模變化及各工藝份額（收入口徑）數據來源：Yole，廣發證券發展研究中心 玻璃基板有望率先應用于玻璃基板有望率先應用于MEMS、射頻封裝、三維集成無源元件以及集成天線封裝、射頻封裝、三維集成無源元件以及集成天線封裝等領域。等領域。根據玻璃通孔技術研究進展（陳力等），2013年LEE等人利用玻璃通孔技術實現射頻MEMS器件的晶圓級封裝，采用電鍍方案實現通孔的完全填充，通過該方案制作的射頻MEMS器件在20 GHz時具有0.197 dB的低插入損耗和20.032 dB的高返回損耗，在40 GHz以內具有穩定的射頻性能；在5G毫米波集成天線封裝方面，2020年喬治亞理工的Tummal

31、a首次在100 m的玻璃基板上實現了在n257頻段(26.529.5 GHz)的芯片嵌入毫米波天線集成模塊，該方案相比于倒裝芯片嵌入技術具有更低的信號損耗。同樣的，使用TGV工藝制成的TGV-集成天線，可以應用于3D系統封裝（SiP）中，能夠實現更緊湊、高功率、高效的V波段（4075 GHz）無線平面內芯片到芯片（C2C）通信。圖圖 11：5G毫米波集成天線封裝流程毫米波集成天線封裝流程 圖圖 12：TGV-集成天線的工藝流程集成天線的工藝流程 數據來源：玻璃通孔技術研究進展（陳力等），廣發證券發展研究中心 數據來源：玻璃通孔技術研究進展（陳力等），廣發證券發展研究中心 國內廠商在國內廠商在I

32、PD（薄膜無源元件集成技術）、（薄膜無源元件集成技術）、MEMS（微系統加工）的（微系統加工）的TGV領域均已領域均已有所有建樹。有所有建樹。根據森丸電子官網，公司團隊在IPD集成無源器件，TGV玻璃基板通孔，MEMS微機電加工等專業領域具有深厚積累和獨有特色能力。IPD領域，森丸IPD具有IPD器件固有的高集成度、小型化特點外，獨具玻璃通孔工藝能力，使得IPD器件性能進一步提升，兼具高性能高可靠性和批量一致性等優秀特點。MEMES領域，通過制造玻璃通孔，可以利用玻璃基底其優良的電學性能，幫助實現很多MEMS器件的開發和制造，提供空腔應用的最佳解決方案。圖圖 13：森丸電子基于：森丸電子基于T

33、GV、玻璃空腔工藝的、玻璃空腔工藝的MEMES微系統加工方案微系統加工方案 數據來源：森丸電子官網，廣發證券發展研究中心 算力芯片領域，巨頭積極投入研發。算力芯片領域，巨頭積極投入研發。目前人工智能對數據中心和傳輸效率提出了更高的要求，尤其是對低功耗、高帶寬的光模塊的需求更加迫切，而高算力Chiplet芯片離不開Cowos、FOEB等先進封裝平臺。因此，隨著AI芯片尺寸/封裝基板越來越大，玻璃基封裝被各大公司提上日程，期望玻璃基板能夠構建更高性能的多芯片系統級封裝（SiP）。根據賓夕法尼亞大學的預測，未來隨著封裝工藝的演進異質集成將成為芯片發展的主流路徑，參考其給出的未來10年后的超高封裝密度

34、集成芯片結構，可以看出如果需要將各模組都集成在同一芯片中，對組件小型化、基板材質都提出了很高的要求。玻璃基板翹曲低、電學性能優異的特點將使其成為下一代核心基板材料的不二之選，而玻璃通孔TGV工藝也將成為高效實現各模塊互聯的重要工藝。圖圖 14：超高封裝密度的異質集成芯片（預測未來超高封裝密度的異質集成芯片（預測未來10年后）年后）數據來源：PennState，廣發證券發展研究中心 除了英特爾，英偉達、蘋果等廠商也在紛紛布局除了英特爾，英偉達、蘋果等廠商也在紛紛布局TGV工藝。工藝。除了上文我們所提到的英特爾公司正在持續押注玻璃基板和TGV工藝，英偉達、蘋果等一眾龍頭芯片廠商也都將TGV納入發展

35、規劃中。根據三疊紀官網，英偉達指出AI所需的網絡連接帶寬將激增32倍，繼續使用傳統光模塊將導致成本翻倍和額外的20-25%功耗，而使用玻璃基板、從玻璃基板邊緣進行插拔互聯有望可以降低近50%的功耗，成為滿足AI高算力需求的高效能比解決方案。此外，蘋果公司也正在積極與多家供應商商討將玻璃基板技術應用于芯片開發，以提供更好散熱性能，使芯片在更長時間內保持峰值性能?？梢灶A見的是，未來一段時間內玻璃基板將成為各大廠商競爭的新場景。美國對先進封裝基板材料的重視已上升至國家角度。美國對先進封裝基板材料的重視已上升至國家角度。根據美國商務部公告，24年5月23日，美國拜登政府宣布美國商務部與韓國SKC的子公

36、司Absolics簽署了一份不具約束力的初步條款備忘錄（PMT），根據芯片和科學法案提供高達7500萬美元的直接資金，支持其在佐治亞州科文頓建造一座120,000平方英尺的工廠，并開發用于半導體先進封裝的基板技術，這也是CHIPS首次提議投資于通過制造新型先進材料來支持半導體供應鏈的商業工廠。Absolics是韓國SK集團的子公司，主要提供面向HPC、數據中心、AI等應用的高端玻璃封裝基板。根據公司官網，公司提供的玻璃基板封裝方案可以有效減少封裝厚度、簡化封裝結構，并大幅提高CPU/GPU的運行速率，帶來近40%的芯片性能提高。圖圖 15：Absolics公司玻璃基板方案可以帶來公司玻璃基板方

37、案可以帶來40%的芯片性能提高的芯片性能提高 數據來源：Absolics 官網，廣發證券發展研究中心 三星、三星、LG等公司也均入局玻璃基板領域。等公司也均入局玻璃基板領域。根據EET China，三星集團已聯合三星電子、三星顯示、三星電機等旗下公司組建了一個新的跨部門聯盟，開始著手聯合研發玻璃基板，推進商業化。在24年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。根據三疊紀官網，2024年3月25日LG Innotek也宣布入局玻璃基板的開發，將半導體基板做到第一是他們的業務目標。作為全球第一大基板供應商，日本Ibid

38、en也在23年10月宣布擬將玻璃基板作為一項新業務研發，當前Ibiden正處于半導體封裝用玻璃芯基板技術的探索階段。表表 5：目前海外芯片巨頭針對玻璃基板的布局情況目前海外芯片巨頭針對玻璃基板的布局情況 公司名稱公司名稱 國家國家 玻璃基板領域布局情況玻璃基板領域布局情況 英特爾 美國 早在十年前就開始尋找有機基板的替代品，并在亞利桑那州的 CH8 工廠投資十億美元試生產玻璃基板；計劃于 2030 年開始批量生產玻璃基板封裝芯片，使用 75 微米的玻璃通孔，縱橫比為20:1，核心厚度為 1 毫米；合作伙伴包括玻璃加工廠 LPKF 和德國?；?Schott。英偉達 美國 公司認為使用玻璃基板

39、、從玻璃基板邊緣進行插拔互聯有望可以降低近 50%的功耗，成為滿足 AI高算力需求的高效能比解決方案，玻璃基板未來有望成為高端 GPU 的封裝方案。蘋果 美國 公司正在積極與多家供應商商討將玻璃基板技術應用于芯片開發，以提供更好散熱性能，使芯片在更長時間內保持峰值性能。Absolics（SK 集團）韓國 23 年 1 月應用材料向其投資 510 億韓元(4020 萬美元)，協助其在美國設廠生產半導體玻璃基板，一階段建廠計劃自 2024 年第二季正式投入量產；24 年 5 月美國政府簽署初步條款備忘錄，通過芯片和科學法案為其提供高達 7500 萬美元的直接資金，支持在佐治亞州科文頓建造一座 12

40、0,000 平方英尺的工廠，并開發用于半導體先進封裝的基板技術。三星 韓國 已聯合三星電子、三星顯示、三星電機等旗下公司組建了一個新的跨部門聯盟開始著手聯合研發玻璃基板，推進商業化。在 24 年 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。2024 年 3 月，三星集團子公司三 星電機宣布與三星電子和三星顯示器組建聯合研發團隊（R&D），三星電子預計將專注于半導體和基板的集成，而三星顯示器將處理與玻璃加工相關的方面，以在盡可能短的時間內開發玻璃基板并將其商業化。LG Innotek 韓國 宣布入局玻璃基板的

41、開發，將半導體基板做到第一是他們的業務目標。Ibiden 日本 公司是全球第一大基板供應商，在 23 年 10 月宣布擬將玻璃基板作為一項新業務研發，當前Ibiden 正處于半導體封裝用玻璃芯基板技術的探索階段。數據來源：三疊紀官網，EET China，廣發證券發展研究中心 二、二、TGV：玻璃基板應用于先進封裝的關鍵工藝：玻璃基板應用于先進封裝的關鍵工藝 TGV技術是技術是TSV技術的延續，主要區別在于引入了基板種類的變化。技術的延續，主要區別在于引入了基板種類的變化。TSV（Through Silicon Via）是指通過在硅中介層硅中介層打孔的方式實現實現垂直互聯，而與之對應的TGV（T

42、hrough Glass Via，玻璃通孔）是指穿過玻璃基板玻璃基板的垂直電氣互連，它們都通過在中介層打孔并進行電鍍填充來實現垂直方向的電氣互聯，以此來降低信號傳輸的距離，增加帶寬和實現封裝的小型化。而與TSV不同的是，TGV的中介層基板使用的是高品質硼硅玻璃、石英玻璃，以此來取得比硅中介層更好的封裝表現，被認為是下一代三維集成的關鍵技術。圖圖 16：TSV與與TGV的技術對比的技術對比 數據來源：芯片三維互連技術及異質集成研究進展（鐘毅等），廣發證券發展研究中心 TGV作為作為TSV的低成本替代方案，逐漸受到廣泛關注。的低成本替代方案，逐漸受到廣泛關注。根據玻璃通孔技術研究進展（陳力等），硅

43、基轉接板2.5D/3D集成技術作為先進系統集成技術，近年來得到了迅猛的發展，但硅基轉接板存在兩個主要問題：（1）成本高，硅通孔（TSV）的制作采用硅刻蝕工藝，隨后硅通孔需要氧化絕緣層、薄晶圓的拿持等技術，步驟復雜且流程較長；（2）電學性能差，硅材料屬于半導體材料，傳輸線在傳輸信號時，信號與襯底材料有較強的電磁耦合效應，襯底中產生渦流現象，造成信號完整性較差（插損、串擾等）。TGV省去了沉積隔離層、絕緣層的過程。省去了沉積隔離層、絕緣層的過程。TGV的制備流程包括，先玻璃基板上進行打孔，然后采用電鍍的方法將Cu沉積在基板通孔和正反面已實現電氣連接，然后采用CMP的方法將表面Cu層去掉，最后采用P

44、VD鍍膜光刻方法制備RDL重布線層，去膠后最終形成鈍化層。與TSV的制備流程對比，TGV省去了在襯底表面及TGV內壁沉積絕緣層的步驟（由于銅可以與硅發生反應，因此需要沉積絕緣層、隔離層），并由于玻璃基板本身就可以做的很薄，還可以省去二次減薄的過程。圖圖 17：TGV玻璃通孔與玻璃通孔與TSV硅通孔制備流程對比硅通孔制備流程對比 數據來源：艾邦半導體，海力士官網，廣發證券發展研究中心 由于TSV技術目前相對比較成熟，已經大規模應用在高帶寬存儲器HBM的生產中，因此TGV與TSV相同的制備步驟（d）（h）可以借鑒TSV的成功經驗，技術成熟度相對比較高。根據玻璃通孔三維互連鍍銅填充技術發展現狀（紀執

45、敬等），目前TGV中介層面臨的挑戰主要集中在TGV的通孔成孔工藝以及TGV的高質量填充兩方面。（一）玻璃通孔成孔技術：如何制作高精度的通孔（一）玻璃通孔成孔技術：如何制作高精度的通孔/盲孔盲孔 玻璃通孔成孔技術是制約玻璃通孔成孔技術是制約TGV發展的主要困難之一。發展的主要困難之一。TGV通孔的制備需要滿足高速、高精度、窄節距、側壁光滑、垂直度好以及低成本等一系列要求，如何制備出高深寬比、窄節距、高垂直度、高側壁粗糙度、低成本的玻璃微孔一直是多年來各種研究工作的重心。目前主流的玻璃通孔加工成型方法有噴砂法、聚焦放電法、等離子刻蝕法、激光燒蝕法、電化學放電法、光敏玻璃法、激光誘導刻蝕法等。表表

46、6：不同玻璃通孔制備方法對比不同玻璃通孔制備方法對比 玻璃通孔制備方式玻璃通孔制備方式 加工品質加工品質 生產效率生產效率 生產成本生產成本 噴砂法 孔徑大、節距大、表面質量較差 中：雙面噴砂 高：需用到掩膜板、研磨 聚焦放電法 密度高、深寬比高、垂直度差 低：單孔制作 中：設備維護成本 等離子刻蝕法 側壁粗糙度低、損傷小 中：工藝復雜，刻蝕速率低 高：需用到掩膜板、光刻膠 激光燒蝕法 粗糙度大、存在側裂紋 低：單孔作業 中：激光設備維護成本 電化學放電法 孔徑大、節距大、垂直度差 中：單孔成型快 低：設備簡單 光敏玻璃法 密度高、深寬比高、側壁粗糙度好、垂直度好 高：工藝簡單，整片作業 中：

47、需用到掩膜板 激光誘導刻蝕法 密度高、深寬比高、無損傷、垂直度差 中：單孔成型快 高：設備維護成本 數據來源：三維集成封裝中光敏玻璃通孔制備工藝研究（王剛），廣發證券發展研究中心 1.噴砂法：加工精度較低，應用場景較少噴砂法：加工精度較低，應用場景較少 加工步驟：加工步驟：噴砂法要求在加工前先在玻璃基板上制作一層復合掩模，然后以制備的復合掩模為基礎，采用干粉噴砂工藝對玻璃晶片進行蝕刻?？紤]到蝕刻效率和寬高比，可在玻璃晶片的一側先蝕刻一次，隨后在玻璃晶片的另一側也采用同樣的工藝步驟進行蝕刻，兩次噴砂蝕刻過程中必須保證中心點完全對稱以形成完整的通孔。工藝特點：工藝特點：由于噴砂法制作的通孔非常粗糙

48、，孔孔徑較大且一致性較差，所以該方法只能制作孔徑較大(200 m)、間距較大的玻璃通孔，而逐漸退出三維集成封裝的應用范疇；同時，該工藝中使用的沙粒直徑一般為2050m，如此大的顆粒碰撞會對玻璃表面以及孔的側壁造成封裝系統無法接受的損傷，以此少見于先進封裝工藝。圖圖 18：噴砂法制作的：噴砂法制作的TGV結構結構 數據來源：玻璃通孔技術研究進展（陳力等），廣發證券發展研究中心 2.聚焦放電法：通孔均勻性好，生產效率較低聚焦放電法：通孔均勻性好，生產效率較低 加工步驟：加工步驟：聚焦放電主要包括兩個步驟：1.將玻璃放在兩個電極之間，通過控制放電對玻璃局部區域進行放電熔融；2.通過焦耳熱使玻璃內部產

49、生高應力，引起內部高壓和介電擊穿，上述步驟可以在不到1 s的時間內就完成100500 m厚的玻璃通孔制備，可以制備最小孔徑為20m、深寬比58的玻璃通孔。工藝特點：工藝特點：聚焦放電產生玻璃通孔的方法可以制備多種類型的玻璃，如石英、鈉鈣玻璃、無堿玻璃、含堿玻璃等，且從聚焦放電制作的TGV陣列可以看出，該方法能夠制作均勻性較好、沒有裂紋的高密度通孔。但由于此方法是單次進行單孔制作，所以生產效率較低，且從玻璃通孔的切片結果來看，通孔的形狀不是很垂直，可能會影響后續填充的效果。圖圖 19：聚焦放電制作：聚焦放電制作TGV的示意圖的示意圖 圖圖 20：TGV陣列和橫截面掃描電鏡圖陣列和橫截面掃描電鏡圖

50、 數據來源：玻璃通孔技術研究進展（陳力等），廣發證券發展研究中心 數據來源：玻璃通孔技術研究進展（陳力等），廣發證券發展研究中心 3.等離子體刻蝕：通孔可靠性提高，工藝成本較高等離子體刻蝕：通孔可靠性提高，工藝成本較高 加工步驟：加工步驟：用等離子刻蝕法在石英玻璃上制作玻璃通孔步驟如下：1.在石英上蒸發沉積了一層鋁層作為刻蝕硬掩模；2.通過光刻的方法暴露出玻璃表面需要光刻的位置；3.用氯氣或者三氯化硼腐蝕暴露的鋁層，用氧氣等離子體去除玻璃表面的光刻膠；4.利用全氟環丁烷/氬氣等離子體蝕刻石英以形成TGV。圖圖 21：等離子體刻蝕法制作：等離子體刻蝕法制作TGV的具體流程的具體流程 數據來源：玻

51、璃通孔技術研究進展（陳力等），廣發證券發展研究中心 工藝特點：工藝特點：等離子體法刻蝕TGV可以同時進行大面積的多個TGV刻蝕，因此生產效率相較聚焦放電法可以得到改善，且因為其側壁粗糙度?。?50nm）、側壁無損傷，擁有良好的可靠性保證。但是等離子刻蝕TGV的方法也還存在許多缺點，包括工藝復雜，需要額外的多個步驟；生產成本高，需要用到掩膜版、光刻膠等；以及刻蝕速率慢，速率小于1 m/min。4.激光燒蝕法：通孔垂直度較高，但粗糙度、無裂紋無法兼顧激光燒蝕法：通孔垂直度較高，但粗糙度、無裂紋無法兼顧 激光燒蝕TGV制作是利用激光的能量將玻璃燒蝕以形成玻璃通孔，可制備出垂直度 高的玻璃通孔。激光燒

52、蝕所使用激光器主要包括飛秒激光、皮秒激光、納秒準分子激光器和CO2激光器等。其中CO2激光屬于“熱激光”，其通過局部燒蝕玻璃材料形成TGV，但利用該種激光制備的TGV側壁裂紋較多（熱應力問題）；準分子激光器屬于“冷激光”，其燒蝕形成的TGV孔壁基本上沒有裂紋出現，但是孔壁的粗糙度略大（45 m），且成孔效率較低。圖圖 22：CO2激光、準分子激光制作通孔（上圖為激光、準分子激光制作通孔（上圖為CO2激光，下圖為準分子激激光，下圖為準分子激光）光）數據來源：玻璃通孔技術研究進展（陳力等），廣發證券發展研究中心 5.電化學放電加工法：工藝簡單設備要求低，但可加工孔徑較大電化學放電加工法：工藝簡單設

53、備要求低，但可加工孔徑較大 加工步驟：加工步驟：電化學放電加工法是一種將電火花加工（EDM）和電解加工（ECM）相結合的新型低成本玻璃微加工方法。該方法通過電解液的電化學放電和化學腐蝕產生的熱熔作用，將材料從基板中去除。電化學加工的電解槽由一個堿性電解質溶液（氫氧化鉀、氫氧化鈉等）和兩個電極組成，工具電極和對電極分別連接到電源的正、負端子上。當兩個電極之間施加電位差時，在工具電極周圍由于氣泡的聚結而形成一層薄薄的氫氣膜，將工具電極與周圍的電解液完全隔離。當電位差進一步增大時，氫氣膜破裂，產生電化學放電，并將將玻璃融化并移除。工藝特點：工藝特點：該方法不僅工藝簡單，且對設備要求較低，能快速加工出

54、TGV。但是目前該方法只能加工出孔徑大于300 m且上開口大于下開口的錐形玻璃通孔，這也大大限制了該方法的應用范圍。圖圖 23：電化學放電法制備：電化學放電法制備TGV裝置裝置 數據來源：玻璃通孔技術研究進展（陳力等），廣發證券發展研究中心 6.光敏玻璃法：高密度、高深寬比通孔，但成本較高、材料受限光敏玻璃法：高密度、高深寬比通孔，但成本較高、材料受限 加工步驟：加工步驟：光敏玻璃法是指根據光敏玻璃材料特性，利用紫外曝光、熱處理、濕法刻蝕等方法實現玻璃通孔加工的工藝流程。加工前需先將玻璃進行預處理，即將玻璃先后放入異丙醇和丙酮中分別超聲清洗10min取出后用氮氣吹干，除去玻璃表面雜質，隨后先通

55、過紫外光對光敏玻璃進行曝光，并在馬弗爐中進行熱處理以讓紫外線照射過的區域材料變性成為陶瓷材料，最后通過氫氟酸溶液進行濕法刻蝕來去除陶瓷材料，整個加工過程中需要精密的溫度控制。圖圖 24：光敏玻璃通孔制備工藝流程圖：光敏玻璃通孔制備工藝流程圖 圖圖 25：光敏玻璃熱處理溫度曲線：光敏玻璃熱處理溫度曲線 數據來源：三維集成封裝中光敏玻璃通孔制備工藝研究（王剛），廣發證券發展研究中心 數據來源：三維集成封裝中光敏玻璃通孔制備工藝研究（王剛），廣發證券發展研究中心 工藝特點：工藝特點：基于光敏玻璃的TGV制作方法優勢在于采用高刻蝕速率的濕法腐蝕可以實現各向異性刻蝕，從而獲得高密度、高深寬比的玻璃通孔。

56、但是該技術也存在兩個問題：1.價格昂貴，光敏玻璃本身的材料價格和工藝制程價格都相對較高；2.對于不同尺寸的圖形，尤其是盲孔或者盲槽的刻蝕，由于腐蝕速率不同會造成圖形定 義精度差別較大；3.由于需要高溫處理，會導致玻璃在半固化狀態下移動，造成結構偏移。圖圖 26：光敏玻璃法孔陣列顯微鏡圖：光敏玻璃法孔陣列顯微鏡圖 圖圖 27：光敏玻璃法制備的通孔精密度高：光敏玻璃法制備的通孔精密度高 數據來源：玻璃通孔技術研究進展（陳力等），廣發證券發展研究中心 數據來源：玻璃通孔技術研究進展（陳力等），廣發證券發展研究中心 7.激光誘導刻蝕法：目前最有大規模使用前景的工藝激光誘導刻蝕法：目前最有大規模使用前景

57、的工藝 加工步驟：加工步驟：通過脈沖激光誘導玻璃產生連續的變性區，相比未變性區域的玻璃，變性玻璃在氫氟酸中刻蝕速率較快，基于這一現象可以在玻璃上制作通孔/盲孔。根據玻璃通孔三維互連鍍銅填充技術發展現狀（紀執敬等），德國LPKF公司率先用該技術實現了玻璃通孔制備，該公司將該方法分為兩步：1.使用皮秒激光在玻璃上產生變性區域；2.將激光處理過的玻璃放到氫氟酸溶液中進行刻蝕，該工藝可以制備孔徑最小為10m的TGV通孔，典型深寬比在10:1的范圍內，某些特殊條件下根據玻璃類型可達到50:1。國內方面，廈門云天半導體科技有限公司成功開發了先進TGV激光刻蝕技術，實現了深寬比為10:1的玻璃通孔量產，研發

58、結果顯示，該技術可以制備深寬比為20:1的通孔和5:1的盲孔，且具備較好的形貌。圖圖 28：激光誘導刻蝕制作：激光誘導刻蝕制作TGV的流程的流程 數據來源：玻璃通孔技術研究進展（陳力等），廣發證券發展研究中心 工藝特點：工藝特點：激光誘導刻蝕法的反映機理與上文展示的光敏玻璃法類似，都是通過某種光線的照射使得玻璃內部出現變性區域，然后通過酸溶液濕法刻蝕完成，區別在于激光誘導刻蝕法對無需使用特殊的光敏玻璃。此外，激光誘導刻蝕法的優勢還包 括：1.可以在50500m 厚的玻璃上形成孔徑大于20 m的玻璃通孔，成孔質量均勻，一致性好，無裂紋；2.成孔速率快，可達到290TGV/s；3.TGV形貌可調，

59、由于刻蝕的各向異性，可以通過調節激光參數來控制TGV的垂直度和形貌。但也具有激光誘導速度慢、制備過程復雜、激光誘導孔徑受激光范圍限制、表面易損傷及對材料要求高等缺點。圖圖 29：激光誘導刻蝕形成通孔的顯微鏡圖像：激光誘導刻蝕形成通孔的顯微鏡圖像 數據來源：玻璃通孔技術研究進展（陳力等），廣發證券發展研究中心 綜合比較各種玻璃通孔制造技術，激光誘導刻蝕法具有低成本優勢，有大規模應用綜合比較各種玻璃通孔制造技術，激光誘導刻蝕法具有低成本優勢，有大規模應用前景。前景。（二）玻璃通孔填孔技術：如何高質量進行金屬填充（二）玻璃通孔填孔技術：如何高質量進行金屬填充 除了TGV成孔技術外，限制玻璃通孔應用的

60、另一個技術難點是高質量的金屬填充。一方面，與TSV不同，TGV孔徑較大，且多為通孔，且受刻蝕工藝的影響，TGV孔的形狀不同，主要有盲孔、垂直通孔、X型通孔以及V型通孔四種類型，這些對銅的沉積構成了較大的挑戰，容易形成孔的“堵塞”；另一方面，與硅材料相比，由于玻璃表面光滑，與常用金屬的粘附性較差，容易造成玻璃襯底與金屬層之間的分層現象，導致金屬層卷曲甚至脫落的現象。圖圖 30：四種：四種TGV孔型示意圖孔型示意圖 數據來源：玻璃通孔三維互連鍍銅填充技術發展現狀（紀執敬等），廣發證券發展研究中心 為了實現為了實現TGV的無孔洞、無縫隙填充，針對不同的孔形填充方式也各不相同。的無孔洞、無縫隙填充，針

61、對不同的孔形填充方式也各不相同。目前主要的填充工藝包括“自下而上（Bottom-up）填充”、“蝶形填充（Butterfly Model，BFT）”和“共形填充（Conformal）”三種填充方式。1.Bottom-up填充：盲孔的主要填充方式填充：盲孔的主要填充方式 目前，對于目前，對于TGV盲孔的主要填充方式是盲孔的主要填充方式是Bottom-up的填充。的填充。通過在TGV孔口側壁及表面添加抑制劑，在盲孔底部添加加速劑的方式，可以在抑制TGV孔口側壁及表面銅的沉積速度的同時，加速盲孔底部的Cu沉積，從而讓Cu形成一種“自下而上”的填充方式來確保整個盲孔的填充過程中沒有孔洞和縫隙的出現。圖

62、圖 31：Bottom-up填充過程示意圖填充過程示意圖 數據來源：玻璃通孔三維互連鍍銅填充技術發展現狀（紀執敬等），廣發證券發展研究中心 2.蝶形填充：垂直蝶形填充：垂直TGV通孔的主要填充方式通孔的主要填充方式 目前，垂直目前，垂直TGV通孔的電鍍填充方式一般為蝶形填充（通孔的電鍍填充方式一般為蝶形填充（BFT填充）。填充）。與盲孔填充相比，通孔填充在流體力學與質量傳輸方面存在明顯差異。盲孔填充時，鍍液在孔內很難流動，而鍍液可以在通孔內部流動從而加強通孔內部的傳質。且通孔與盲孔的幾何形狀不同，沒有盲孔所謂的底部，不會產生自下而上的填充方式。由于通孔與盲孔在幾何形狀、流場、質量傳輸等方面的差

63、異，導致用于盲孔填充的電鍍配方無法直接用于通孔的電鍍填充。蝶形填充的流程包括：蝶形填充的流程包括：1.在TGV通孔壁上按照“兩邊多，中間少”的方式涂抹抑制劑，從而影響通孔內次級電流的分布，讓銅在孔的中心進行優先沉積的填充，形成類似“蝴蝶”的形貌，故稱之為蝶形填充；2.當通孔的蝴蝶形狀形成后，通孔轉變為兩個對稱的盲孔，填充方式由蝶形填充轉變為Bottom-up填充，形成對通孔的完全填充。圖圖 32：蝶形填充蝶形填充過程示意圖過程示意圖 數據來源：玻璃通孔三維互連鍍銅填充技術發展現狀（紀執敬等），廣發證券發展研究中心 Dimitrov 課題組提出了一種高深寬比課題組提出了一種高深寬比TGV通孔電鍍

64、的改良方案。通孔電鍍的改良方案。首先使用酒精對TGV進行預潤濕，然后在不含添加劑的甲基磺酸銅鍍液中預先沉積一定厚度的銅，緊接著使用四唑類添加劑噻唑藍溴化四唑（MTT）作為抑制劑，在恒定電流和恒定電壓的模式下對TGV進行電鍍填充。通過使用這種改進的工藝，可以在1h和4h內實現對深寬比為5:1和10:1的TGV的完整填充，且與TNBT、NTBC相比，成本較低（MTT:NTBC:TNBT=1:8:14）。但是該工藝的流程相對復雜，工業化生產難度較大，不過甲基磺酸銅鍍液所允許的Cu2+濃度（1.5 mol L-1）遠遠大于硫酸銅鍍液（0.9 mol L-1），可以提高電鍍填充的速率，對于高深寬比的TG

65、V通孔填充更具意義。圖圖 33：改善后通孔填充過程包含的流程示意圖改善后通孔填充過程包含的流程示意圖 數據來源：玻璃通孔三維互連鍍銅填充技術發展現狀（紀執敬等），廣發證券發展研究中心 3.Conformal填充：填充：X和和V型通孔的主要填充方式型通孔的主要填充方式 Conformal填充是通過添加劑的作用使得填充是通過添加劑的作用使得TGV孔內銅的沉積速率與孔的側壁以及表孔內銅的沉積速率與孔的側壁以及表面的沉積速率相當的一種電鍍方式。面的沉積速率相當的一種電鍍方式。對于垂直的盲孔與通孔，conformal 填充模式下隨著填充過程的進行，其深寬比不斷增大，在填充的最后階段容易出現孔洞缺陷，而X

66、形、V形通孔由于其自身特殊孔形的原因，從根本上避免了中央孔洞缺陷的形成，例如，X形通孔的中間區域較窄，在兩側Cu等速沉積的情況下會先于通孔中央形成連接，然后逐步向上下兩個方向進行類似“Bottom-up”的填充。相比于垂直通孔的 BFT電鍍模式，Conformal的電鍍模式由于加速劑的使用以及TGV孔形的原因，可以實現更大電流密度下通孔的完整快速填充。圖圖 34：Conformal填充在垂直盲孔和通孔上會導致孔洞缺陷的存在填充在垂直盲孔和通孔上會導致孔洞缺陷的存在 數據來源：玻璃通孔三維互連鍍銅填充技術發展現狀（紀執敬等），廣發證券發展研究中心 4.TGV孔內電鍍薄層孔內電鍍薄層 除了以上三種

67、TGV電鍍填實工藝，TGV也可采用通孔內電鍍薄層方案實現電學連接。根據玻璃通孔技術研究進展（陳力等），在電性能方面薄層電鍍與實心電鍍的插 入損耗差別較小，采用薄層電鍍方案的優勢是在保證電學性能的同時可以有效減小電鍍時間和電鍍成本。通常電鍍填孔需要現在玻璃通孔壁上沉積金屬粘附層如鈦(Ti)、鉻(Cr)等種子層，然后再進行Cu電鍍，否則會出現脫落等現象。根據NSC日本株式會社官網，相比電鍍填實工藝，通孔內電鍍薄層的孔深和孔徑適用范圍都更大，應用范圍更廣。圖圖 35：電鍍填實工藝和通孔電鍍薄層方案的對比（左為電鍍薄層）：電鍍填實工藝和通孔電鍍薄層方案的對比（左為電鍍薄層）數據來源：NSC 官網，廣發

68、證券發展研究中心 表表 7：TGV孔內鍍膜方式對比孔內鍍膜方式對比 鍍銅種類鍍銅種類 孔洞內壁鍍膜孔洞內壁鍍膜 孔洞填實鍍膜孔洞填實鍍膜 玻璃種類 無堿玻璃、堿玻璃、石英玻璃、耐熱玻璃 玻璃尺寸 50mm50mm400mm500mm 孔類 貫通（實圓、橢圓）貫通（實圓、橢圓）孔形狀 垂直型、沙漏型、逆圓錐型 垂直型、沙漏型、逆圓錐型 孔深 貫通 100m 800m 100m 600m 非貫通 10um 100m 50m 100m 孔徑 貫通 50m 50m 100m 非貫通 10m 50m 100m 密著強度 8 N/cm 交叉切割試驗 JIS5600K 無剝落 數據來源：NSC 官網，廣發證

69、券發展研究中心 但是對于高深寬比通孔來說，物理氣相沉積的設備和工藝過于昂貴，因此近年來研發人員在開發采用化鍍Cu種子層TGV低成本填充方案。根據玻璃通孔技術研究進展（陳力等），美國安美特公司報道了金屬氧化物黏附增強方法，通過把玻璃基板浸入化學藥液，覆蓋納米厚度的金屬氧化物助黏膠形成黏附層提高化鍍Cu層的黏附力，當黏附層的厚度增加至520nm時，Cu與玻璃之間的剝離強度達到6 N/cm以上。喬治亞理工學院研發人員將環氧聚合物干膜貼在玻璃表面，提高化鍍Cu與玻璃之間的結合力，在薄玻璃襯底上層壓介質層，在增強玻璃襯底機械強度的同時，可以作 為表面RDL的黏附層，增強抗剝離強度。圖圖 36：美國安美特

70、公司可以制出：美國安美特公司可以制出9nm厚的金屬氧化厚的金屬氧化物粘附層以提高物粘附層以提高Cu黏附力黏附力 圖圖 37：通過聚合物干膜方案來增強：通過聚合物干膜方案來增強Cu的黏附力的黏附力 數據來源：玻璃通孔技術研究進展（陳力等），廣發證券發展研究中心 數據來源：玻璃通孔技術研究進展（陳力等），廣發證券發展研究中心（三）玻璃基板高密度布線（三）玻璃基板高密度布線 在完成玻璃通孔的制備后，需要在玻璃基板表面進行布線來實現互聯互通的電氣連接，相對于有機襯底而言，玻璃表面的粗糙度小，所以在玻璃上可以進行高密度的布線操作。但由于半加成工藝法在線寬小于5m的時候會面臨許多挑戰，例如在窄間距內刻蝕種

71、子層容易對銅走線造成損傷且窄間距里的種子層殘留易造成漏電，因此針對玻璃基板的表面高密度布線，學界和業界也有不同工藝路線的探索。1.線路轉移（線路轉移（CTT）和光敏介質嵌入（）和光敏介質嵌入（PTE）針對在玻璃表面直接進行窄距布線會造成缺陷的問題，劉富漢等人研究開發了線路轉移（CTT）和光敏介質嵌入（PTE）。根據Advances in Embedded Traces for 1.5m RDL on 2.5D Glass Interposers，CTT（Copper Trace Transfer，線路轉移）主要包括兩個過程：1.預制RDL線路：首先在可移動載體上單獨制造一層薄導電層，通過光刻、

72、電鍍和去膠制作出RDL線路，并在轉移到基板上之前測試或檢查細線成品率。2.RDL層集成：完成RDL層的制備后，先在玻璃中介層的兩面利用鈍化膠形成鈍化層，隨后使用熱壓合的方式將預制RDL層轉移到鈍化層上，最后去除載板和導電膠。圖圖 38：RDL線路預制工藝流程線路預制工藝流程 圖圖 39：雙面：雙面RDL集成工藝流程集成工藝流程 數據來源：Advances in Embedded Traces for 1.5m RDL on 2.5D Glass Interposers（Fuhan Liu 等），廣發證券發展研究中心 數據來源：Advances in Embedded Traces for 1.

73、5m RDL on 2.5D Glass Interposers（Fuhan Liu 等），廣發證券發展研究中心 PTE（Photo Trench Embedding，光敏介質嵌入）的詳細工藝流程包括：1.首先刻蝕基板下側銅箔，并使用真空壓膜機在基板上側壓合感光膜；2.隨后在光刻圖案化后進行種子層沉積，采用物理氣相沉積（PVD）分別沉積Ti和Cu作為阻擋層和種子層，接著采用電鍍工藝填充溝槽；3.溝槽填充完后，使用化學腐蝕劑刻蝕掉上表面的銅從而露出線路。圖圖 40：PTE工藝流程工藝流程 圖圖 41：CTT與與PTE制作制作RDL層相比層相比 數據來源：Advances in Embedded

74、Traces for 1.5m RDL on 2.5D Glass Interposers（Fuhan Liu 等），廣發證券發展研究中心 數據來源：玻璃通孔技術研究進展（陳力等），廣發證券發展研究中心 2.多層多層RDL的的2.5D玻璃轉接板技術玻璃轉接板技術 在多層RDL制備領域，喬治亞理工學院的LU等研究了多層RDL的2.5D玻璃轉接板技術，實現了面板級光刻后1.55 m的線條溝槽制備，并提出改進式半加成工藝法（SAP）達到了5 m以下低成本的線寬制作工藝，即用旋轉金剛刀取代昂貴的CMP對層間RDL表面平坦化，進而做到低成本多層RDL堆疊。其工藝步驟包括：1.在第一層RDL上進行壓膜；2

75、.通過光刻和濺射制作通孔并暴露出第一層 RDL的銅焊盤，然后進行種子層濺射；3.隨后將高分辨率的光刻薄膜層壓在基板，進行曝光顯影來顯露第二層的RDL圖案；4.隨后采用電鍍工藝填充通孔形成RDL線路，并用旋轉金剛刀進行表面平坦化，去除光刻薄膜并完成種子層刻蝕。圖圖 42：采用改進式：采用改進式SAP制作多層制作多層RDL的工藝流程的工藝流程 圖圖 43：TGV金屬化后的多層金屬化后的多層RDL堆疊結果堆疊結果 數據來源：玻璃通孔技術研究進展（陳力等），廣發證券發展研究中心 數據來源：玻璃通孔技術研究進展（陳力等），廣發證券發展研究中心 三三、玻璃基板產業鏈重點公司梳理、玻璃基板產業鏈重點公司梳理

76、 由于海外公司在玻璃基板領域布局較久，因此海外公司相對領先，但是國內公司也由于海外公司在玻璃基板領域布局較久，因此海外公司相對領先，但是國內公司也在迎頭趕上。在迎頭趕上。根據未來半導體援引News Channel Nebraska Central數據，2022年美國是最大的玻璃通孔（TGV）晶圓市場，擁有約46%的市場份額；歐洲緊隨其后約占25%的市場份額。在玻璃通孔（TGV）晶圓市場的主要參與者中，康寧保持了排名第一的位置，占據全球TGV晶圓產值市場份額的26%；緊隨其后的LPKF、Samtec、Kiso Micro Co.LTD和Tecnisco全球前五名廠商占有率超過70%。（一）玻璃基

77、板供應商（一）玻璃基板供應商 美國康寧是玻璃基板全球龍頭。美國康寧是玻璃基板全球龍頭?？祵幊闪⒓s170余年，主要圍繞玻璃技術提供全球先進的光學顯示玻璃產品，在玻璃科學、陶瓷科學和光學物理領域擁有精湛的專業知識與深厚的生產和工程能力。根據公司官網，公司擁有成熟的玻璃基板和TGV技術，能夠為下游IC生產商提供4-12英寸、厚度100-700m的玻璃晶圓基板。TGV孔徑范圍在20-100m，深寬比可以達到10：1。盲孔填滿金屬化用于100-300mm的玻璃晶圓，而通孔金屬化用于超500X500mm的玻璃面板。圖圖 44：美國康寧公司提供的：美國康寧公司提供的TGV晶圓參數和類型晶圓參數和類型 數據來

78、源：康寧公司官網，廣發證券發展研究中心 根據各公司官網，德國肖特公司德國肖特公司可以提供Hermes玻璃晶圓基板，采用TGV技術，可實現晶圓級芯片尺寸（WLCSP）的超小型化、全密封傳感器和MEMS器件的封裝，應用于消費電子、大型工業、汽車傳感器以及醫療設備等領域；Mosaic Microsystems公司公司是一家致力于微電子和光子封裝的TGV玻璃廠商，公司可在厚度小于100m玻璃上實現直徑15-35m的定制TGV圖案、填充、過孔和金屬化，可以滿足下一代半導體封裝、RF、MEMs和微流控的需求；日本印刷株式會社日本印刷株式會社(DNP)針對下一代半導體封裝開發出了玻璃芯基板產品（GCS），通

79、過使用高密度玻璃通孔，可以提供比現有技術更高性能的半導體封裝性能。表表 8：海外主要海外主要TGV玻璃基板廠商梳理玻璃基板廠商梳理 公司名稱公司名稱 國家國家 TGV 領域布局情況領域布局情況 康寧 美國 提供 4-12 英寸、厚度 100-700m 的玻璃晶圓基板以及最大面積 500mm2 的玻璃顯示基板。玻璃基板厚度為 100-700 微米，提供盲孔和通孔加工，TGV 深寬比 3-10:1，TGV 孔洞直徑 20-100 微米。肖特 德國 提供 4-8 英寸的 Hermes 玻璃晶圓，可實現晶圓級芯片尺寸（WLCSP）的超小型化、全密封傳感器和 MEMS 器件的封裝。玻璃晶圓厚度 280-

80、500 微米，TGV 孔洞直徑 50-100 微米。Mosaic Microsystems 美國 提供玻璃晶圓材料、TGV 打孔、TGV 填充到 RDL 布線的全流程玻璃晶圓加工服務和產品，可在厚度小于 100m 玻璃上實現直徑 15-35 的 TGV 加工。175 微米厚度的玻璃晶圓加工正在研發中。日本印刷株式會社(DNP)日本 提議提供 TGV 深寬比為 9:1 的玻璃基板，廣泛應用于半導體光掩模和微機電系統（MEMS）中。同時公司還在推進新開發的 Conformal 玻璃基板的可擴展性，使其面板尺寸達到 510 x 515 毫米。數據來源：康寧官網，肖特官網，Mosaic Microsy

81、stems 官網，日本印刷株式會社官網，廣發證券發展研究中心 國內廠商奮起直追。國內廠商奮起直追。根據云天半導體官網，公司成立于2018年，目前已經突破了4-12寸全系列晶圓級系統封裝和精密制造能力，是國內領先的TGV玩家。在TGV成孔技術方面，公司利用超快激光技術，可以實現深寬比50:1的玻璃通孔，并以此為基礎可以提供參數領先的2.5D TGV Interposer產品，目前公司的玻璃晶圓厚度為100微米，TGV孔洞直徑最小可達到10微米，深寬比10:1，并可最大附著7層的RDL線層，在關鍵指標上已經可以對標康寧做到了國際領先的水準。此外在3D封裝領域，公司也推出了eMFO工藝，相比現有3D

82、封裝工藝，流程更簡單，機械穩定性更強，低成本高質量的同時還可以保持優良的電學特性。圖圖 45：云天半導體：云天半導體2.5D TGV Interposer產品參數產品參數 數據來源：云天半導體官網，廣發證券發展研究中心 沃格光電是國內玻璃基板領先企業。沃格光電是國內玻璃基板領先企業。根據沃格光電的2023年年報，公司是全球少數同時掌握TGV技術的廠家之一，具備行業領先的玻璃薄化、TGV（玻璃基巨量互通技術）、濺射銅以及微電路圖形化技術，擁有玻璃基巨量微米級通孔的能力，最小孔徑可至，厚度最薄0.09-0.2mm實現輕薄化。在玻璃基顯示領域，公司玻璃基Mini LED背光產品已進入量產階段，同時公

83、司年產500萬平米玻璃基Mini/Micro LED基板項目已完成廠房封頂，第一期年產100萬平米玻璃基板全自動化智能制造線已于2023年10月份正式拉通，正式投入生產。在半導體領域，公司TGV載板以及光學器件等多款產品已通過行業知名客戶驗證通過，整體TGV技術能力和產能布局均位于全球領先地位。圖圖 46：沃格光電沃格光電TGV核心工藝核心工藝 數據來源：沃格光電官網，廣發證券發展研究中心 根據森丸電子官網，公司是一家專注于無源互連特殊工藝產品的集成電路高科技企業，主要通過TGV玻璃基板通孔加工能力，實現在IPD、MEMS微機電加工等專業領域的玻璃基板應用，目前公司可以提供4/6/8/12寸玻

84、璃晶圓及面板，TGV孔徑最小可以達到10微米。三疊紀三疊紀是成都邁科的全資子公司，是行業內率先提出TGV3.0，首次突破亞10微米通孔和填充技術，通孔尺寸、孔密度和深徑比國際領先的TGV公司，2022年公司成功開發出深徑比50:1的通孔實心銅填充技術，可以實現每平方厘米約100萬孔的超高密度垂直互聯，通孔良率超99.9%，并且可實現4層玻璃基板的三維堆疊，目前已經實現了在IPD、三維集成轉接板、顯示玻璃以及微結構玻璃等多個應用場景的導入。賽微電子賽微電子是全球領先的MEMS芯片專業制造，公司旗下瑞典代工廠Silex掌握國際領先的TSV和TGV工藝，用于生產高壓和高頻應用的低電阻器件，以更好地利

85、用玻璃的物理特性，減小器件的電路損耗。五方光電五方光電是從事半導體光學產品、精密光學元件及玻璃冷加工的研發、生產和銷售的高新技術企業，核心技術包括、精密光學鍍膜技術、光刻技術能力、TGV加工能力等。在TGV領域，公司的玻璃基板主要用于光學墊片和車載領域，晶圓尺寸覆蓋4-8英寸，TGV孔徑最小10微米。藍特光學藍特光學是一家以玻璃精加工為核心的供應商。公司深加工玻璃晶圓產品主要包括 WLO玻璃晶圓、TGV玻璃晶圓和光刻玻璃晶圓等，主要應用于晶圓級鏡頭封裝、AR/VR、汽車LOGO投影等領域。根據公司官網，公司可加工晶圓尺寸4-12英寸，TGV最小孔徑20m，最大深寬比可以達到10:1。表表 9：

86、國內主要國內主要TGV玻璃基板廠商梳理玻璃基板廠商梳理 公司名稱公司名稱 TGV 領域布局情況領域布局情況 云天半導體*可以提供 4-12 英寸的玻璃晶圓，厚度為 100 微米，TGV 孔洞直徑最小可達到 10 微米，深寬比 10:1，并可最大附著 7 層的 RDL 線層。3D 封裝領域布局 eMFO 工藝，各項關鍵指標均處于全球領先水平。沃格光電 備行業領先的玻璃薄化、TGV（玻璃基巨量互通技術）、濺射銅以及微電路圖形化技術，擁有玻璃基巨量微米級通孔的能力，最小孔徑可至 10m，厚度最薄 0.09-0.2mm 實現輕薄化。顯示領域，公司玻璃基 MLED 面板項目已經逐步量產；半導體領域，晶圓

87、載板已經通過了全球知名客戶驗證。森丸電子*擁有 TGV 玻璃基板通孔加工能力，以此為基礎主要提供 IPD 和 MEMS 微機電加工領域的玻璃基板應用，目前公司可以提供 4/6/8/12 寸玻璃晶圓及面板，TGV 孔徑最小可以達到 10 微米。三疊紀/成都邁科*行業內率先提出 TGV3.0，首次突破亞 10 微米通孔和填充技術，通孔尺寸、孔密度和深徑比國際領先的 TGV 公司。成功開發出深徑比 50:1 的通孔實心銅填充技術，并且可實現 4 層玻璃基板的三維堆疊，目前已經實現了在 IPD、三維集成轉接板、顯示玻璃以及微結構玻璃等多個應用場景的導入 賽微電子 是全球領先的 MEMS 芯片專業制造公

88、司，旗下瑞典子公司 Silex 掌握國際領先的 TSV 和 TGV 工藝，用于生產高壓和高頻應用的低電阻器件，以更好地利用玻璃的物理特性，減小器件的電路損耗。五方光電 公司的玻璃基板主要用于光學墊片和車載領域，晶圓尺寸覆蓋 4-8 英寸，TGV 孔徑最小 10 微米。根據公司 23 年年報，公司 TGV 研發線已建設完成，正在持續送樣生產中，量產線已架設完成，目前正在調試中。藍特光學 公司深加工玻璃晶圓產品主要包括 WLO 玻璃晶圓、TGV 玻璃晶圓和光刻玻璃晶圓等，主要應用于晶圓級鏡頭封裝、AR/VR、汽車 LOGO 投影等領域。根據公司官網，公司可加工晶圓尺寸 4-12 英寸，TGV 最小

89、孔徑 20m，最大深寬比可以達到 10:1。數據來源：云天半導體官網，沃格光電官網，森丸電子官網，三疊紀官網，賽微電子官網，五方光電官網，藍特光學官網，廣發證券發展研究中心*為未上市公司（二）（二）TGV 設備廠商梳理設備廠商梳理 TGV的加工工藝難點主要在TGV開孔和高質量填充，因此激光開孔設備和電鍍設備是TGV工藝較為核心的設備。1.激光開孔設備廠商激光開孔設備廠商 LPKF是目前全球激光加工解決方案的行業領導者。是目前全球激光加工解決方案的行業領導者。根據LPKF官網，公司研發的激光誘導深蝕刻技術(LIDE)是一項在微系統中廣泛應用的新技術。在半導體領域，公司的Vitrion S 500

90、0系統，其高性能的激光系統可以實現加工玻璃晶圓的同時不會對玻璃產生任何微裂隙，適用于2.5D TGV玻璃通孔、嵌入式玻璃晶圓以及3D封裝玻璃空腔、蓋帽晶圓等解決方案。Vitrion S 5000系統適配100mm-450mm大小、厚度小于0.9mm的玻璃晶圓片加工，TGV孔徑最小10微米，深寬比10:1（部分材料可以做到最高50:1）。圖圖 47：LPKF公司研發的公司研發的LIDE技術可以實現精確的技術可以實現精確的TGV開孔加工開孔加工 數據來源：LPKF 官網，廣發證券發展研究中心 4JET Microtech同樣提供同樣提供TGV開孔激光設備。開孔激光設備。根據公司官網，其與Plan

91、Optik AG共同開發的VLIS（體積激光誘導結構）工藝可以用于制造玻璃/石英晶圓或顯示器基板的高精度TGV，每分鐘可制備10,000個孔，然后在批量工藝中進行蝕刻、涂層，大大提高了開孔效率的同時所制備的孔定位精度依然保持2m以內的誤差，基底無微裂紋，通道內壁光滑，可進行均勻的金屬化處理。目前公司提供的TGV激光設備可以制作最小孔徑為20微米的TGV，最大襯底尺寸為1500mm800mm。圖圖 48：4JET Microtech的的VLIS方案可以提高方案可以提高TGV的生產效率的生產效率 數據來源：4JET Microtech 官網，廣發證券發展研究中心 表表 10：海外主要海外主要TGV

92、激光開孔設備廠商梳理激光開孔設備廠商梳理 公司名稱公司名稱 國家國家 TGV 領域布局情況領域布局情況 LPKF 德國 公司研發的激光誘導深蝕刻技術(LIDE)是一項在微系統中廣泛應用的新技術。半導體領域，Vitrion S 5000 系統可以實現加工玻璃晶圓的同時不會對玻璃產生任何微裂隙，適用于 2.5D TGV玻璃通孔、嵌入式玻璃晶圓以及 3D 封裝玻璃空腔、蓋帽晶圓等解決方案。適配 100mm-450mm大小、厚度小于 0.9mm 的玻璃晶圓片加工，TGV 孔徑最小 10 微米，深寬比 10:1（部分材料可以做到最高 50:1）。4JET Microtech 美國 VLIS（體積激光誘導

93、結構）工藝可以用于制造玻璃/石英晶圓或顯示器基板的高精度 TGV，每分鐘可制備 10,000 個孔。TGV 激光設備可以制作最小孔徑為 20 微米的 TGV，最大襯底尺寸為1500800mm 數據來源：LPKF 官網，4JET Microtech 官網，廣發證券發展研究中心 國內的國內的TGV激光設備廠商包括帝爾激光、大族激光、德龍激光等。激光設備廠商包括帝爾激光、大族激光、德龍激光等。帝爾激光帝爾激光是行業內少數能夠提供全方位高效太陽能電池激光加工綜合解決方案的企業。除了光伏組件端的激光設備外，公司正在豐富產品版圖，積極開拓消費電子、集成電路等領域的激光加工設備應用。目前公司已經推出了TGV

94、激光微孔設備，通過精密控制系統及激光改質技術，實現對不同材質的玻璃基板進行微孔、微槽加工，為后續的金屬化工藝實現提供條件。TGV激光微孔設備可根據需求在基板上實現圓孔、方孔、埋孔、通孔以及微槽等多形態工藝，TGV深寬比可以達到50:1，最小孔徑10m，目前處于小批量論證階段。大族激光大族激光是激光基礎器件、整機設備到工藝解決方案主要供應商，擁有多年對玻璃的超快激光精密加工經驗。結合飛秒激光電子動態調控基本原理與技術，公司成功研制出激光誘導蝕刻快速成型技術（LIERP）并率先在國內客戶驗證并成功實現量產。DSI-G-STC-1001-A可以加工4-12英寸晶圓片，深寬比可達到50:1，最小孔徑5

95、微米。德龍激光德龍激光是高端工業應用精密激光加工設備及其核心器件激光器生產商，專注于激光精細微加工領域。根據公司23年年報，公司從2021年開始布局集成電路先進封裝應用，2023年在激光開槽（low-k）、晶圓打標的基礎上，重點研發出玻璃通孔（TGV）、模組鉆孔（TMV）、激光解鍵合等激光精細微加工設備，目前相關新產品已獲得訂單并出貨。表表 11：國內主要國內主要TGV激光開孔設備廠商梳理激光開孔設備廠商梳理 TGV 激光設備激光設備 設備性能設備性能 公司公司 TGV 領域布局領域布局 帝爾激光 TGV 激光微孔設備 可加工尺寸：4-12 英寸 可加工效率：5000 個/s 最小孔徑：10

96、微米 TGV 深寬比：10:1（部分材質可達到 50:1）推出了 TGV 激光微孔設備，通過精密控制系統及激光改質技術，實現對不同材質的玻璃基板進行微孔、微槽加工，為后續的金屬化工藝實現提供條件。TGV 激光微孔設備可根據需求在基板上實現圓孔、方孔、埋孔、通孔以及微槽等多形態工藝，TGV深寬比可以達到50:1，最小孔徑10m。大族激光 飛秒激光強化玻璃蝕刻通孔設備 可加工尺寸：4-12 英寸 晶圓厚度：0.1-1mm 可加工效率：5000 個/s TGV 深寬比：50:1 最小孔徑：5 微米 結合飛秒激光電子動態調控基本原理與技術，公司成功研制出激光誘導蝕刻快速成型技術（LIERP）并率先在國

97、內客戶驗證并成功實現量產，飛秒激光強化玻璃蝕刻通孔設備(FLEE-TGV)可以實現各種尺寸盲孔、異形孔、圓錐孔制備，在先進封裝、顯示制造、消費電子、生命科學等領城有巨大的應用潛力。德龍激光 TGV 玻璃激光微孔設備 晶圓厚度：0.1-1mm 公司從 2021 年開始布局集成電路先進封裝應用，2023 年在激光開槽（low-k）、晶圓打標的基礎上，重點研發出玻璃通孔（TGV）、模組鉆孔（TMV）、激光解鍵合等激光精細微加工設備，目前相關新產品已獲得訂單并出貨。數據來源：帝爾激光官網，大族激光官網，德龍激光 23 年年報，廣發證券發展研究中心 2.電鍍設備廠商電鍍設備廠商 銅電鍍是銅電鍍是TGV填

98、孔的關鍵步驟，因此電鍍設備在填孔的關鍵步驟，因此電鍍設備在TGV的制備流程中也具有重要地位。的制備流程中也具有重要地位。TGV電鍍與TSV電鍍類似，都屬于前道電鍍設備，根據立鼎產業研究數據，目前全球前道電鍍設備基本被美國泛林公司（Lam Research）壟斷，國內的主要電鍍設備供應商為盛美上海。美國泛林公司（Lam）是全球領先的半導體設備供應商，產品范圍涵蓋刻蝕設備、薄膜沉積設備、清洗設備、電鍍設備等。目前在TGV領域公司已經推出了Kallisto和Phoenix兩款系統化的解決方案，可以在凸、柱、墊、RDL、TGV、FLI 上電化學沉積銅、鎳、錫銀、金及其他金屬。Kallisto產品系列適

99、用于300300毫米至5.1代（11001300毫米）基板的濕法化學處理，可在各種材料（包括有機玻璃和玻璃核心技術）上對小于10微米的結構進行精細線路電鍍。Phoenix產品系列適用于510515毫米的基板，可以提供全自動大批量面板加工。表表 12：Lam涉及涉及TGV工藝的電鍍設備工藝的電鍍設備 產品系列產品系列 Kallisto Phoenix 圖例 適用材料 300300mm 晶圓 或 11001300mm 基板 510515mm 基板 適用工藝 凸、柱、墊、RDL、TGV、FLI 凸、柱、墊、RDL、TGV、FLI 可電鍍材料 銅、鎳、錫銀、金及其他金屬 銅、鎳、錫銀、金及其他金屬 應

100、用領域 先進封裝,先進的基板材料,光電子學與光子學,分立與功率器件,模擬與混合信號,汽車,迷你/微型 LED,面板級扇出,高級內存 先進封裝,先進的基板材料,光電子學與光子學,分立與功率器件,模擬與混合信號,汽車,迷你/微型 LED,面板級扇出,高級內存 工藝特點 薄玻璃加工能力低至 200 微米 數據來源：Lam Research 官網，廣發證券發展研究中心 盛美上海是國內前道電鍍設備的領先企業。盛美上海是國內前道電鍍設備的領先企業。公司主要產品包括晶圓及槽式濕法清洗設備、電鍍設備、無應力拋光設備、立式爐管設備、前道涂膠顯影設備及PECVD設備等。在先進封裝的電鍍設備領域，盛美上海的電鍍設備

101、可應用于多通道先進封裝的關鍵電鍍步驟，包括pillar,bump和RDL等，也可運用于Fan-out,TSV(Through Silicon Via)和TMV(Through Molding Via)工藝。表表 13：盛美上海涉及深孔加工工藝的電鍍設備盛美上海涉及深孔加工工藝的電鍍設備 產品系列產品系列 Ultra ECP AP Ultra ECP GIII Cu-Ni-SnAg Plating 圖例 適用材料 兼容 8 寸和 12 寸 兼容 6 寸和 8 寸 適用工藝 Pillar,bump，RDL，fan-out,TSV，TMV 等 RDL，凸點下金屬化(UBM)，TSV 可電鍍材料 Cu，Sn/Ag，Ni Cu，Ni，SnAg 工藝性能 片內均一性:5%(最大-最小/2 平均)片間均一性3%重復性:3%COP:10 m 片內均勻性：5%(3 sigma)片間均勻性：3%重復性：3%數據來源：盛美上海官網，廣發證券發展研究中心