玻璃基板行业深度研究报告：后摩尔时代，玻璃基板或开启新一轮“材料革命”

后摩尔时代，玻璃基板或开启新一轮“材料革命”——玻璃基板行业深度研究报告西部证券研发中心2026年5月17日证券研究报告分析师 | 曹森元 S0800524100001邮箱地址 | caosenyuan@research.xbmail.com.cn请务必仔细阅读报告尾部的投资评级说明和声明核心结论2底层核心：半导体封装技术正经历从“硅基时代”向“玻璃基时代”跨越，玻璃通孔（TGV）技术已成为突破后摩尔定律物理极限的关键路径。硅基TSV（硅通孔）需额外沉积绝缘层，工艺复杂、成本高昂，且硅的半导体属性带来高频信号串扰、损耗大的先天缺陷；有机基板则在平整度、翘曲控制、互连密度上无法满足大尺寸多芯片集成的要求。在热机械性能方面，玻璃凭借其可定制CTE优势，可调节配方适应硅芯片与金属材料，从而有效控制封装翘曲等问题。通过在玻璃基板上制造微米级垂直导电通孔，为芯片间、芯片与基板间构建最短的传输路径，能够适配先进封装对超高互连密度、极低信号延迟、更低功耗、更高系统集成度的核心诉求，是TSV技术最具前景的替代方案。需求核心：1）AI与高性能计算HPC：AI大模型、万亿参数训练芯片对信号完整性、散热与带宽提出更高要求；2）高带宽存储（HBM）：HBM3/HBM4对封装的散热、互连性能要求持续升级，玻璃基板凭借低翘曲、高稳定性的优势，成为下一代HBM封装的核心备选方案。3）高频通信与光模块：5G/6G、毫米波、CPO（光电共封装）等场景对低损耗信号传输需求刚性。玻璃的介电常数仅为硅的1/3左右，损耗因子低数个数量级，可显著降低高频信号的插损与串扰，是射频前端模组、封装天线（AiP）、高速光模块载板的理想选择。4）MEMS封装、车载毫米波雷达与自动驾驶芯片、AR/VR微器件、医疗传感器等领域，也在加速导入TGV技术，持续扩容应用边界。TGV全球竞争格局呈“金字塔”结构，国内产业链全链条布局，进口替代窗口期开启。当前全球TGV行业处于从研发验证向规模化量产过渡的关键拐点，整体呈现“美欧日主导技术壁垒与量产话语权，中国厂商加速国产替代突破，市场高度集中、梯队分化显著”的核心格局。行业核心壁垒集中在特种玻璃材料配方、高精度成孔与金属化工艺、全流程量产良率控制三大维度，头部厂商凭借先发专利、产业链绑定优势占据绝对主导，同时下游AI芯片巨头的技术路线选择，正在深刻重塑行业的量产落地节奏与竞争格局。投资建议：当前，玻璃基板行业是半导体材料领域“技术代际切换”与“供应链自主可控”双重逻辑交织的优质赛道，建议持续跟踪龙头企业产线建设进度与客户验证结果，相关企业包括戈碧迦（上游材料，已覆盖）、蓝思科技&沃格光电&京东方（中游制造）、帝尔激光、大族激光（加工设备）、通富微电&新易盛（下游应用）等。风险提示：技术迭代风险、行业竞争加剧风险、市场需求减弱风险、供应链稳定性风险行业评级超配前次评级超配评级变动维持相对表现1个月3个月12个月半导体25.9126.35107.11沪深3002.604.2724.95近一年行业走势-3%14%31%48%65%82%99%2025-052025-092026-01半导体沪深300CONTENTS目 录CONTENTS目 录TGV市场空间广阔，行业集中度高投资建议与风险提示010203从硅到玻璃，TGV逐渐成为先进封装更优解04国内已形成TGV产业全链条布局，加速进口替代请务必仔细阅读报告尾部的投资评级说明和声明1.1 从硅到玻璃，后摩尔时代先进封装基板的材料更替4资料来源：江西沃格光电集团股份有限公司官网，真空电子技术微信公众号，未来半导体，《玻璃通孔技术及其可靠性研究现状》马丙戌、王浩中、钟祥祥等，西部证券研发中心图：先进封装中的TGV玻璃转接板图：多芯片模块封装中的TGV玻璃芯板玻璃通孔（Through Glass Via, TGV），是指在超薄玻璃基板上制作巨量微米级通孔，并实现垂直电气互连。其核心优势在于：高精度（孔径可小至5μm）、高深宽比（100:1）。TGV依托具备优异电学和热机械性能的玻璃基板，为芯片与芯片、芯片与封装基板之间构建起最短的电信号和电源传输路径，降低了功耗，推动了系统级封装的极致小型化。半导体产业链已形成技术共识，高度重视TGV技术的开发及应用，包括肖特、英特尔、三星在内的头部企业正加速布局玻璃芯封装基板产能建设。肖特公司已建立定制化开发体系，通过快速打样服务满足尖端封装需求；三星则重点攻关系统级封装的玻璃基板集成方案。随着英特尔、三星和台积电等公司不断提升这些能力，未来半导体预计对专用材料和精密工程工具的需求将激增，从而在半导体设备市场中催生一个价值数十亿美元的新兴子行业。请务必仔细阅读报告尾部的投资评级说明和声明1.1 从硅到玻璃，后摩尔时代先进封装基板的材料更替5资料来源：半导体行业观察微信公众号，西部证券研发中心人工智能芯片对计算能力的超高要求，使得传统有机基板面临替代风险•耐高温性：当人工智能加速器消耗数百瓦功率并升温时，芯片（硅）及其下方的基板都会膨胀，但膨胀率不同。有机基板的膨胀率是硅的六到七倍。对于小型封装，这种差异可以忽略不计。但当封装尺寸达到人工智能芯片级别时，这种翘曲就会变得非常严重，甚至导致开裂。•信号传输质量：当电信号穿过基板时，基板材料会吸收信号能量，因此人工智能芯片所需的超高频信号会变得模糊不清，难以辨认。恢复模糊的信号会迫使数字信号处理器 (DSP) 超负荷工作，这会消耗电能并产生热量，而热量又会进一步降低信号质量——形成恶性循环。台积电CoWoS封装通过硅中间层解决有机基板的性能问题，但仍面临成本瓶颈•CoWoS封装在芯片之间放置一块硅片作为中介层。由于使用的是同一种硅，因此热膨胀系数的差异得以缩小。并采用半导体工艺制造，使得布线比头发丝细几分之一成为可能。•但硅中介层是在半导体晶圆上制造的，它们不需要最先进的工艺节点，却仍然占用台积电的洁净室、晶圆产能和封装生产线，导致生产成本增加但效率大幅下降（一块大型硅中介层的价格就超过100美元，而且仅中介层一项就可能占到总封装成本的一半以上）。玻璃基板应运而生，填补空白地带需求•方案一：用玻璃取代中介层，将原本由硅材料占据的桥接层，用显示器行业的大面积玻璃加工设备来构建。•方案二：用玻璃代替基板，从根本上突破有机基板的性能瓶颈。虽然比有机基板更昂贵，但物有所值。图：基板材料温度失效导致的翘曲问题图：超高频信号传输导致的信号质量问题图：玻璃基板的两种实现路径请务必仔细阅读报告尾部的投资评级说明和声明1.1 从硅到玻璃，后摩尔时代先进封装基板的材料更替6传统的CoWoS技术通过硅通孔（TSV）实现垂直互连，但TSV在热应力、工艺成本及电绝缘方面存在明显短板。因此在2010年，德国迈克尔博士首次提出了TGV技术概念，提出玻璃通孔在工艺稳定性、制程成本以及射频和微波电性能方面相对于TSV较为优越。在佐治亚理工学院诞生的首款基于超薄TGV转接板的集成封装器件，标志着2.5D/3D集成封装技术进入新的发展阶段。英特尔率先将TGV技术延伸至封装基板领域，于2023年9月18日推出了业界首款用于下一代先进封装的玻璃芯封装基板，英特尔表示，这一创新将重新定义芯片封装的边界，为数据中心、人工智能和图