当前随着AI芯片封装规模的逐代升级，集成芯片的数量也不断增加，已慢慢的逼近有机基板的极限，基板制造良率大大降低，翘曲量增加、可靠性下降，成本较高。对比而言，使用玻璃作为芯层，材料上，其表面平整度、翘曲量、湿热抗性远高于芯层有机材料，从而提升制造精度，布线密度超过当前ABF基板极限。封装尺寸上，随着AI芯片功能复杂度提升，封装面积变大，大尺寸的玻璃基板
能更好满足系统性集成的需求。

玻璃基板制备工艺涉及TGV通孔及电镀、RDL重布线层等。

首先利用激光诱导等技术在玻璃特定区域形成通孔结构，随后通过PVD或化学镀在玻璃表面及孔侧壁沉积金属种子层，并采用电镀在通孔内部及基板正反面布线区域填充金属，在芯层上下两面表面形成两层金属布线层；其次，在基板两侧分别层压聚合物干膜（如ABF）作为介质增层材料，并通过开孔工艺将底部金属焊盘暴露出来；再通过种子层沉积、光刻图形化、电镀和去胶工艺形成金属布线，重复多次形成多层布线，形成上下表面与通孔之间的电连接；最后，在基板正反面形成钝化保护层，同时开窗露出最终的焊接焊盘，为后续芯片互连及系统封装做好准备。

激光诱导刻蚀法 来源：《玻璃通孔技术研究进展》（陈力等）

玻璃基板与有机基板差异在于核心支撑层是玻璃，但增厚部分仍可使用味之素堆积膜ABF，相比现有材料的成熟载板加工工艺，玻璃基板产业化仍需克服TGV通孔加工仍较为困难、形貌难以灵活调控、可靠性不足等工艺难点。

玻璃通孔制备有机械加工法、聚焦放电法、激光等多种方案，传统机械加工法虽然成本低、易于快速制作，但玻璃的脆性导致其容易产生裂纹，同时加工的孔壁内部粗糙。激光诱导刻蚀法是当前主流方案，在高深宽比、小尺寸加工具备优势，同时兼具成本、效率等特点。

玻璃通孔制备流程 来源：广发证券发展研究中心

在TGV成孔后，需要对其填充以实现电气互联，主流采用金属电镀填充，先通孔内溅射种子层，后通过电镀工艺逐步填满通孔。工艺上，传统完全填充方式存在工艺耗时长、成本高的局限性，选择部分填充（沿着孔壁侧或采用半封闭结构进行填充）可优化时间和成本，目前在电性能上已接近完全填充技术。

细间距的金属互连技术对提升系统集成、整体性能不可或缺。芯片间的高速、高密度互连是AI时代芯片算力提升的关键瓶颈，当前业内RDL金属布线有多种路线，台积电在2024年利用数字光刻和低温溅射技术在37cm*47cm玻璃基板上堆叠了5层RDL，厦门云天半导体通过大马士革工艺成功制备出5层薄膜介质的RDL互连堆叠结构，最细RDL线宽达1.5μm。

来源：

广发证券发展研究中心

陈力.玻璃通孔技术研究进展