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中國臺廠已完成玻璃基板供應(yīng)鏈的初步構(gòu)建。臺積電在玻璃基板上的貢獻(xiàn)功德無量。臺積電在先進(jìn)制程和先進(jìn)封裝技術(shù)上的獨(dú)領(lǐng)風(fēng)騷、不可一世。但如今玻璃基板技術(shù)暗斗洶涌，臺積電頓覺寂寞難耐心里癢，于是乎拉攏島內(nèi)兄弟積極響應(yīng)，抱成一團(tuán)，在全球競爭中威風(fēng)一面。
自2024年第二季起，AMD、英偉達(dá)等AI芯片廠積極接洽臺積電及OSAT業(yè)者以FOPLP技術(shù)進(jìn)行芯片封裝，帶動業(yè)界對FOPLP技術(shù)的關(guān)注供應(yīng)鏈的消息。根據(jù)調(diào)研機(jī)構(gòu)預(yù)估，2026年TGV玻璃基板各種尺寸的市場需求為每個月10萬片，年產(chǎn)值超過新臺幣200億元。
圖源：未來半導(dǎo)體
臺積電意識到來自玻璃基板技術(shù)的激烈競爭，臺積電對弈玻璃基板由觀望改落實(shí)。根據(jù)供應(yīng)鏈反饋，臺積電從24年中以來正在評估12寸玻璃晶圓、515X510mm、300X300和600X600mm的玻璃基板，這些玻璃片來自海內(nèi)外各廠家的樣品。
臺積電10年進(jìn)化5代的CoWoS技術(shù)是“首席代表”，“CoWoS”中介層面積、晶體管數(shù)量和內(nèi)存容量不斷擴(kuò)大，如今AI GPU供不應(yīng)求，主要瓶頸環(huán)節(jié)就是CoWoS封裝產(chǎn)能以及其過高的成本。采用有機(jī)中介層的CoWoS-R技術(shù)，是一種低成本的可部分取代CoWoS的創(chuàng)新技術(shù)。臺積電CoWoS-R已發(fā)展到 5.5倍光罩尺寸，其測試樣品通過了可靠性測試。這種大型封裝通過TC-G 850（-55℃-125℃)循環(huán)，uHAST 264h(110℃/85% RH)和HTS 1000h(150℃)，F(xiàn)IB截面完整性檢查顯示，在SoC/HBM界面無分層。TSMC力爭在2027年將FOPLP+TGV技術(shù)導(dǎo)入量產(chǎn)，希望通過面板級封裝實(shí)現(xiàn)更高的面積利用率及單位產(chǎn)能，降低異質(zhì)封裝成本。
2024年12月，臺積電在SEMICON Japan上指出，在AI計(jì)算等新應(yīng)用的推動下，客戶對集成多顆芯片的3D封裝技術(shù)的需求不斷增加。公司計(jì)劃在2027年以TGV玻璃基面板級封裝技術(shù)路線推出最大面積9個光罩的超級芯片，并呼吁日本企業(yè)提供最新的半導(dǎo)體材料和設(shè)備支持發(fā)展。臺積電將于2026年設(shè)立扇出型面板級封裝實(shí)驗(yàn)線，從初期300x300mm向515x510/600x600mm過渡。
臺灣企業(yè)中FOPLP開發(fā)商采用的面板尺寸多種多樣，主要包括300mm x 300mm、515mm x 510mm、600mm x 600mm和620mm x 750mm。使用515mm x 510mm面板的公司包括力成科技和矽品。日月光則采用300mm x 300mm和600mm x 600mm兩種尺寸的玻璃面板。群創(chuàng)光電主打600mm x 600mm或更大。
日月光作為半導(dǎo)體封裝和測試領(lǐng)域的領(lǐng)導(dǎo)者，在 FOPLP 技術(shù)上取得了重大進(jìn)展?；诓ＡЩ?，構(gòu)建更大尺寸的板級封裝成為日月光的探索目標(biāo)。除了板級處理在大批量生產(chǎn)中可以帶來顯著的成本節(jié)約，還有更高的產(chǎn)出，如對于相同的中介層尺寸，600x600mm 的面板可以容納 8 倍于 12 英寸晶圓的中介層數(shù)量。目前日月光能夠控制 600x600mm 板級封裝并實(shí)現(xiàn)有效的翹曲和斷裂控制，5μm/5μm RDL 線寬/間距能力，還計(jì)劃在2025年開發(fā) 2μm/2μm 原型。?當(dāng)前日月光投控?cái)y手推動扇出型面板級封裝（FOPLP）已有進(jìn)度，臺積電將于2026年建立實(shí)驗(yàn)試產(chǎn)線規(guī)格傾向接軌日月光投控300X300mm。
群創(chuàng)光電自2017年開始投入FOPLP研發(fā)，利用舊3.5代廠改做FOPLP，2024年下半年試產(chǎn)。已拿到荷蘭半導(dǎo)體巨頭恩智浦半導(dǎo)體（NXP Semiconductors）、意法半導(dǎo)體（STMicroelectronics）訂單，2024試量產(chǎn)產(chǎn)線月產(chǎn)能約1,000片。2025年將進(jìn)一步增加半導(dǎo)體支出200億元，并計(jì)劃2025年逐步量產(chǎn)，設(shè)計(jì)量產(chǎn)能力可達(dá)到3000~4500張以上。也與工研院、東捷合作，投入玻璃基板穿孔TGV技術(shù)。
群創(chuàng)光電重振其3.5G 面板生產(chǎn)線，并針對中高端半導(dǎo)體封裝進(jìn)行了優(yōu)化，采用 620mm×750mm 尺寸是業(yè)內(nèi)最大的尺寸之一。益于其與面板制造領(lǐng)域現(xiàn)有光刻工藝的協(xié)同效應(yīng)，可有效將約 60% 的設(shè)備重新分配到先進(jìn)封裝技術(shù)上。在2025年內(nèi)從 Chip-First 方法開始，然后在2026年內(nèi)過渡到技術(shù)更先進(jìn)的 RDL-First 工藝，2027年量產(chǎn)復(fù)雜的 TGV 工藝，這與臺積電的需求路線保持一致。2024年，DL-first和TGV正在客戶驗(yàn)證，利用客戶要求規(guī)格做玻璃基板處理，重布線層、鉆孔做制程給客戶。在RDL-first與TGV將來作為矽光子的一個基本載板材料，群創(chuàng)持續(xù)投入資源，也有很大進(jìn)步空間。群創(chuàng)光電已與設(shè)備制造商東捷科技和工業(yè)技術(shù)研究院 (ITRI) 合作建立了玻璃通孔 (TGV) 工藝驗(yàn)證系統(tǒng)。東捷科技先進(jìn)玻璃基板制程方案包括 TGV鉆孔玻璃雷射、切割、磁控濺鍍與電漿蝕刻多項(xiàng)技術(shù)與創(chuàng)新成果。
臺灣工研院伴隨半導(dǎo)體先進(jìn)封裝不斷演進(jìn)，已攻克全濕式高深寬比TGV填孔電鍍技術(shù)，彌補(bǔ)臺灣先進(jìn)封裝玻璃基板量產(chǎn)的需求。從高深寬比從原來的10:1提升到30:1，可在50μm至1200μm玻璃厚度下達(dá)成高真圓度TGV制程，均真圓度高于95%。能讓金屬和玻璃之間附著度更強(qiáng)、訊號傳遞更佳。
工研院執(zhí)行“A+企業(yè)創(chuàng)新研究計(jì)劃”投入FOPLP技術(shù)開發(fā)，聚焦于解決制造過程中電鍍銅均勻性、面板翹曲等兩大問題。因此結(jié)合負(fù)責(zé)整合驗(yàn)證的群創(chuàng)，以及PSPI材料的新應(yīng)材、電鍍設(shè)備廠嵩展，以及RDL缺陷檢測廠和瑞，從上游材料端到設(shè)備供應(yīng)鏈、檢測設(shè)備商及制程整合廠，組成緊密的產(chǎn)研開發(fā)團(tuán)隊(duì)。目前臺工研院執(zhí)行面板級扇出型封裝科專計(jì)劃，以協(xié)助群創(chuàng)、臺積電、日月光等基板/封裝大廠的緊缺人才。
工研院在2024與設(shè)備大廠東捷、面板大廠群創(chuàng)三方技術(shù)合作，于工研院建立玻璃通孔（Through Glass Via， TGV）制程驗(yàn)證系統(tǒng)，利用東捷、群創(chuàng)合作開發(fā)之光彈檢測系統(tǒng)，輔以超快雷射后定量分析的強(qiáng)健性與可靠性驗(yàn)證，投入半導(dǎo)體大廠封裝測試，助力面板級扇出型封裝后續(xù)產(chǎn)能提升。
晶呈科技掌握TGV / Glass Core先進(jìn)封裝所需的載板鉆孔密度、布線均勻度等關(guān)鍵制造技術(shù)。自主研發(fā)的LADY(Laser Arrow Decomposition Yield)制程進(jìn)行制造，TGV玻璃載板作為AI晶片先進(jìn)封裝基板，達(dá)成高密度及散熱管理要求。研發(fā)部門透過特殊氣體具有氣態(tài)蝕刻、去膜、鉆孔等特性，開發(fā)出專利氣相蝕刻設(shè)備，成功應(yīng)用于玻璃鉆孔，深徑比1:15，玻璃通孔率100%，可應(yīng)對510X515mm至650mmX750mm的面板尺寸。2023年二廠完工，到2025一季度為每月1萬片產(chǎn)能的TGV玻璃基板，12月份第三綜合生產(chǎn)基地（晶呈三廠）開工典禮，將加快TGV 玻璃載板量產(chǎn)能力。隨著業(yè)務(wù)擴(kuò)展，公司規(guī)劃第五廠，三廠未來年產(chǎn)值可達(dá)50新臺幣。10月份，宣告已完備整體玻璃穿孔（TGV）玻璃載板送樣導(dǎo)入AI晶片及先進(jìn)封裝供應(yīng)體系。
鈦升具備面板級、玻璃基板與矽光子三大關(guān)鍵題材，在標(biāo)記、背面畫線和開槽等制程上均為英特爾指定的設(shè)備供應(yīng)商。鈦升玻璃技術(shù)應(yīng)用專利解決方案，通過混合激光鉆孔和濕法蝕刻工藝形成 TGV，可實(shí)現(xiàn)高產(chǎn)量、高深寬比、側(cè)壁無缺陷和高密度。鈦昇科技合作研發(fā)玻璃鐳射改質(zhì)TGV技術(shù)已通過驗(yàn)證，實(shí)現(xiàn)每秒8000個孔，精準(zhǔn)度可達(dá)+/-5 um，可在AOI實(shí)現(xiàn)孔徑、腰徑、真圓度和上下孔同心偏差映射，保證刻蝕、濺射和鍍層效果。鈦升科技已經(jīng)陸續(xù)接到訂單，從2024年下半年開始向英特爾等長交付設(shè)備，2025年其業(yè)務(wù)將達(dá)到新的高峰。
2024年8月，鈦昇科技發(fā)起“E-Core System”計(jì)劃成立了“玻璃基板供應(yīng)商E-core System大聯(lián)盟”，已集結(jié)10多家半導(dǎo)體設(shè)備、載板業(yè)、自動化、視覺影像、檢測及關(guān)鍵零組件大廠，匯聚各自的專業(yè)技術(shù)，提供設(shè)備與材料完整解決方案。目前該聯(lián)盟成員包括亞智、辛耘、翔緯、凌嘉、銀鴻、天虹、群翊、上銀、大銀微系統(tǒng)、臺灣基恩斯、盟立、羅升、奇鼎及Coherent等。盟立公司已投入多年研發(fā)出玻璃基板封裝的自動化搬送系統(tǒng)，獲客戶驗(yàn)證并已經(jīng)開始小量出貨。暉盛承接電漿聚合處理及蝕刻業(yè)務(wù)，天虹是鍍膜設(shè)備，盟立及羅升是自動化設(shè)備系統(tǒng)廠、奇鼎是AMC微污染控制設(shè)備商。
2024年10月，山太士與辛耘SCIENTECH共同宣布，雙方簽署代理與策略合作意向書，將聯(lián)手進(jìn)軍先進(jìn)異質(zhì)整合晶圓級封裝與玻璃基板封裝市場。山太士作為黏著與軟性材料供應(yīng)商，近年來投入半導(dǎo)體先進(jìn)封裝材料研發(fā)，專注于異質(zhì)整合晶圓級封裝與玻璃基板先進(jìn)半導(dǎo)體封裝客戶服務(wù)。辛耘不僅是一家濕制程設(shè)備公司，還有暫時性貼合及剝離設(shè)備。
臺灣導(dǎo)電漿大廠勤凱科技近年來也積極發(fā)展玻璃基板產(chǎn)品。公司已經(jīng)開始與日本主要制造商就先進(jìn)的玻璃基板封裝進(jìn)行接觸，并有望在未來一到兩年內(nèi)實(shí)現(xiàn)這項(xiàng)技術(shù)的真正商業(yè)化，屆時將成為勤凱科技切入半導(dǎo)體封裝應(yīng)用市場的重要里程碑。
海納光電以鐳射細(xì)微加工為主軸, 積累了多樣微米級和納米級精細(xì)加工技術(shù)，針對玻璃基板量產(chǎn)的深徑比可達(dá)1:20以上，孔徑在5-10微米，細(xì)孔內(nèi)壁粗糙度? Ra < 0.1 um，真圓度為100%，沒有崩邊。厚度從10微米1000 微米之間的玻璃基板。
板級RDL方案的產(chǎn)業(yè)化激進(jìn)者亞智科技認(rèn)為人工智能驅(qū)動先進(jìn)封裝將從主流的CoWos升級到CoPoS，硅中介層替換成玻璃、BT基板替換成玻璃芯板，在各種互連架構(gòu)中實(shí)現(xiàn)的再分配層，包括RDL interposer (CoWoS-R/ CoWoS-L)和玻璃芯基板上的RDL（玻璃上的FC-BGA）。針對300mm 到 700mm面板，聚焦于高密度玻璃與多樣化化學(xué)品等制程材料的合作開發(fā)與制程設(shè)備整合設(shè)計(jì)，強(qiáng)調(diào)針對不同類型、不同厚度的玻璃達(dá)成內(nèi)接導(dǎo)線金屬化制程與TGV制程技術(shù)，滿足高縱深比的直通孔、高真圓度等制程需求。利用不同溫度控制、流態(tài)行為控制及化學(xué)藥液，有效控制玻璃通孔內(nèi)形狀配置及深寬比，滿足客戶多元規(guī)格要求。ManZ單板型PLP RDL技術(shù)已通過l/s 15μm/15μm 的驗(yàn)證，并處于量產(chǎn)階段。輸送機(jī)類型(直列式)PLP RDL技術(shù)已通過l/s 5μm/μm 的驗(yàn)證，也適用于小批量生產(chǎn)。在中介層和TGV IC基板中“CoPoS”的技術(shù)和生態(tài)系統(tǒng)正在建設(shè)和評估中。為實(shí)現(xiàn)客戶快速整合工藝技術(shù)和設(shè)備，Manz正在突破玻璃基板級封裝的RDL痛點(diǎn)并不斷超越客戶對FOPLP的認(rèn)知邊界。
群翊是提供TGV和SAP工藝設(shè)備的領(lǐng)先公司，正在關(guān)心應(yīng)用于玻璃基板、扇出型封裝、小晶片、異質(zhì)整合自動烘烤系統(tǒng)的進(jìn)度，與多家指標(biāo)型載板廠及TGV供應(yīng)廠，展開實(shí)驗(yàn)線及量產(chǎn)線規(guī)劃與合作。SAP 流程適應(yīng)于200um厚 510mm x 515mm的玻璃基板。群翊目前是極少數(shù)在美國終端客戶，同時具壓膜、烘烤、UV、連線自動化等多種制程，有特殊專利，且已交貨采用實(shí)績的廠商，預(yù)計(jì)2025/2026年將批量供貨。
東捷科技聚焦在Fan-Out Package玻璃載板切割檢修全方案，涵蓋的設(shè)備包括RDL雷射線路修補(bǔ)、玻璃載板切割、封裝用玻璃基板鉆孔、玻璃載板邊緣EMC修整、雷射剝離設(shè)備以及電漿蝕刻等，充分展示其在雷射、光學(xué)檢測、自動化機(jī)電整合等核心技術(shù)上的優(yōu)勢。東捷是群創(chuàng)光電長期設(shè)備合作伙伴，也可向臺積電供貨。
TGV基板需要5000孔/秒可滿足量產(chǎn)，需要超快鐳射用高溫鐳射實(shí)現(xiàn)改性，東臺精機(jī)是專業(yè)工具機(jī)制造商，用于先進(jìn)封裝的鐳射鉆孔制程配備激光鉆機(jī)、激光掃描和雙頭/雙面板系統(tǒng)，可助力實(shí)現(xiàn)玻璃通孔的大規(guī)模量產(chǎn)。
友威科是臺灣真空濺鍍及蝕刻機(jī)領(lǐng)導(dǎo)廠商。并完成扇出型面板級封裝水平式電漿蝕刻設(shè)備研發(fā)與生產(chǎn)，目前該設(shè)備相關(guān)業(yè)務(wù)的營收占公司總營收的60%至70%。顯示其在市場中的重要地技術(shù)涵蓋底部金屬化、重分布制程、鈦銅種子層。友威科身為臺積電供應(yīng)鏈成員，預(yù)計(jì)可望受惠臺積電面板級先進(jìn)封裝技術(shù)發(fā)展，正在積極沖刺先進(jìn)封裝的訂單。2024年初已于馬來西亞成立子公司，朝擴(kuò)展歐美海外市場，提升真空電漿蝕刻設(shè)備產(chǎn)品于高階封裝應(yīng)用的市場占有率。
除了上述廠商積極布局玻璃基市場外，在相關(guān)臺商FOPLP中已展開實(shí)質(zhì)性進(jìn)展。中勤提供載體Panel FOUP支援自動化傳輸 (AMHS)、導(dǎo)入、機(jī)械開啟，適用于510 x 515mm 厚度0.4-3.2mm 的玻璃面板。高強(qiáng)度自動化傳輸導(dǎo)入實(shí)現(xiàn)超薄載體、多層式客制化設(shè)計(jì)，導(dǎo)入FOPLP制程，為異構(gòu)整合提供最佳自動化輔助。新業(yè)務(wù)客戶來自臺積電。
日月光深耕面板級封裝技術(shù)多年，成功克服晶圓翹曲（warpage）控制的技術(shù)瓶頸，其制程自動化設(shè)備已符合規(guī)格要求。相關(guān)設(shè)備最快將于2025年第二季到位，此外，日月光正與超微（AMD）及高通（Qualcomm）洽談PC CPU及電源管理IC在FOPLP的應(yīng)用。
力成早在2018年便率先建立全球首座FOPLP生產(chǎn)基地，在此之前，公司已投入晶圓級扇出封裝，并逐步拓展至FOPLP領(lǐng)域。力成表示，采用FOPLP技術(shù)可顯著提升晶片產(chǎn)出效率，產(chǎn)出面積更是傳統(tǒng)技術(shù)的2至3倍。
弘塑自InFO（扇出型封裝）時期便已為晶圓代工龍頭供應(yīng)設(shè)備，尤其在濕式制程領(lǐng)域擁有獨(dú)家技術(shù)。其FOPLP相關(guān)設(shè)備已被國內(nèi)兩家客戶采用，其中一家客戶的兩條生產(chǎn)線已正式運(yùn)行弘塑機(jī)臺，另一家則預(yù)計(jì)2025年導(dǎo)入。
志圣工業(yè)將Panel基板壓膜技術(shù)達(dá)到含銅厚度25um，為現(xiàn)階段最極致的技術(shù)，還有快速更換壓輪、干膜自動校正、高均壓、高均溫均優(yōu)于競爭對手；也積極發(fā)展玻璃基板及更高階載板的下世代設(shè)備及技術(shù)。志圣專長壓膜、撕膜、烘烤設(shè)備，除兩岸市場，也陸續(xù)在泰國、馬來西亞、越南等國安裝設(shè)備。
志圣子公司創(chuàng)峰光電為濕制程設(shè)備廠，2024年展出AI智能化生產(chǎn)、數(shù)據(jù)化管理，明星產(chǎn)品包含超高縱橫比（AR>25：1）水平除膠渣、化學(xué)銅設(shè)備、超薄板（36μm）水平生產(chǎn)設(shè)備、薄銅線、棕化線、蝕刻線，以及非接觸式垂直生產(chǎn)設(shè)備（除膠渣、化學(xué)銅水平化學(xué)錫設(shè)備），應(yīng)用于5G伺服器。
均豪專長于自動化，近年專注在半導(dǎo)體封裝，其檢量磨拋核心技術(shù)也應(yīng)用在載板。不同于以傳統(tǒng)PCB設(shè)備進(jìn)行拋平及薄化，均豪從高階半導(dǎo)體延伸切入，與客戶合作優(yōu)化性能，提升精度及穩(wěn)定度，可勝任多層數(shù)、細(xì)線路的高階板生產(chǎn)。均豪轉(zhuǎn)型成功，半導(dǎo)體營收占比近五成。
玻璃基板的采用也帶來了新的檢測挑戰(zhàn)，其高透明度和反射特性使得傳統(tǒng)的檢測技術(shù)難以精確量測晶片表面，閎康憑借其領(lǐng)先的檢測技術(shù)和材料分析能力，已提前布局相關(guān)檢測技術(shù)。
最后提一下島內(nèi)的玻璃基板現(xiàn)狀。欣興科技較早研發(fā)布局了玻璃中介層技術(shù)應(yīng)用在FOPLP、CPO封裝基板上，在2024年有多項(xiàng)玻璃基板封裝技術(shù)專利上新，并取得驗(yàn)證突破。2024年12月，臺灣PCB載板廠南亞電路宣布研發(fā)完成玻璃基板樣品。公司在臺灣基板廠商中較早布局了玻璃基板業(yè)務(wù)，目前在高階交換器、CPO、玻璃基板、coreless都有進(jìn)展。11月，臺星科宣布布局玻璃基板技術(shù)，量產(chǎn)時間會緊隨下一代AI芯片應(yīng)用趨勢。2025持續(xù)布局先進(jìn)封裝技術(shù)并擴(kuò)充產(chǎn)能，臺星科持續(xù)研發(fā)2.5D/3D先進(jìn)封裝以及硅光子共同封裝技術(shù)(CPO)。11月，友達(dá)光電表示正在評估測試制造面板級封裝制程。
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