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研报解读 | 后摩尔时代,封装该何去何从?

wang wang 发表于2026-07-11 11:59:14 浏览1 评论0

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研报解读 | 后摩尔时代,封装该何去何从?

集成电路

研报解读

 第11期

AI算力催生封装革新,TGV玻璃基板、CPO光电共封装成为两大核心创新方向。本期两份行业研报:一份围绕TGV玻璃基板,剖析传统基板痛点、TGV技术优势、工艺难点、市场空间及国内外产业链布局;一份聚焦CPO专题,重点解析台积电COUPE方案,对比各类光电集成路线,梳理封测全流程、核心设备及全球上下游厂商。两份报告分别从新型封装材料、光电共封装工艺两大维度,理清先进封装技术迭代与行业竞争格局。

一、《后摩尔时代,玻璃基板或开启新一轮“材料革命”》

(一)发布机构

西部证券研发中心

(二)研报速览

1)研报封面

2)研报目录

3)核心内容

本报告围绕TGV玻璃基板展开分析:AI算力需求暴露出传统有机基板、硅中介层CTE失配、高频损耗大、成本高的短板,TGV凭借低介电损耗、可调热膨胀系数、支持大尺寸面板加工等优势,成为英特尔、台积电、三星等巨头主推的下一代封装方案。报告对比TSV与TGV差异,梳理激光成孔、金属化填充两大核心工艺难点,行业现已进入量产降本阶段,面板化、国产化将持续摊薄成本。下游主要应用于AI芯片、HBM存储、CPO光模块等,预计2028年全球玻璃基板市场规模近80亿美元。产业链上游康宁、肖特主导,国内戈碧迦、沃格光电、云天半导体、帝尔激光等企业在玻璃原片、TGV加工、激光设备实现技术突破。

4)亮点图片

1.先进封装中的TGV玻璃转接板

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。

2.TGV vs TSV:为何玻璃基板是先进封装的更优解

TSV基板凭借其成熟的工艺和先进的半导体制造技术,可实现极小的I/O节距与业界领先的互连密度,是目前高性能互连的主流方案。然而,硅基板固有的介质损耗会导致高频信号的显著衰减。TGV基板在高性能的TSV基板与低成本的有机基板之间取得了关键平衡,有效填补了现有技术方案的空白。

3.不同TGV成孔技术的优缺点

在不引入微裂纹等缺陷的前提下形成高深宽比的通孔,是TGV技术面临的首要挑战,也是整个TGV工艺中最核心、最具技术壁垒的环节,直接决定了通孔的质量、密度和成本。目前主流技术路径主要有两种:激光诱导刻蚀和直接激光烧蚀。

二、《COUPE引领光电共封装新纪元》

(一)发布机构

国信证券

(二)研报速览

1)研报封面

2)研报目录

3)核心内容

本研报围绕AI算力驱动的CPO光电共封装赛道展开,重点解读台积电COUPE紧凑型通用光子引擎方案,对比各类光电集成路线与键合、耦合工艺,剖析该技术依托SoIC-X混合键合实现低功耗高密度互连的核心优势,梳理CPO封测全流程及高精度键合、光学对准、光电测试等关键设备,盘点国内外产业链上下游企业布局,指出COUPE已被英伟达、博通高端交换机采用、产业化加速落地。

4)亮点图片

1.光互连的演进:从分立走向共封装

传统前面板FPP依靠长铜线传输电信号,高频下信号衰减严重,ASE数据显示其光电互连功耗达20-30pJ/bit,存在明显功耗瓶颈;OBO、NPO虽把光器件移至主板、缩短互连距离,功耗仅降至20pJ/bit左右,降功耗效果有限,且受PCB寄生效应制约。早期2.5D平铺式CPO也有封装面积大、光纤耦合方案不统一、良率偏低等工程短板。而台积电COUPE 3D异构集成平台采用垂直堆叠结构,将电子芯片EIC叠于光子芯片PIC之上,把光电互连距离压缩至微米级别,从底层重构架构,完美匹配AI算力集群低功耗、高密度布线、标准化的核心技术需求。

2.从2D到3D的EIC/PIC集成方案

三种光电集成封装方案各有不同技术特点,2.5D平面封装有着明显的物理距离限制;单芯片一体化集成模式会出现工艺制程不匹配的问题;3D异质整合模式可以平衡工艺适配性与传输距离两大问题。

3.CPO封测流程图

CPO的封测流程以硅光子晶圆为起点,通过PIC与EIC的异构集成形成光子引擎,并进一步与交换ASIC进行共封装,最终完成光纤阵列耦合与系统级光学测试。与传统光模块相比,CPO封装流程在三维互连、光电协同测试以及光纤高精度对准等环节具有更高的工艺复杂度。

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