IC封装基板是一种用于芯片封装的直接载体,其上层与晶圆颗粒(Die)相连,下层和印刷电路板相连,起着芯片与PCB之间电气连接的作用,同时也为芯片提供保护、支撑、散热等作用。与传统引线框架相比,IC封装基板由于能够实现将互连区域由线扩展到面,缩短了芯片到引出端的距离,极大地提高了互连密度并缩小了封装体积。2025年封装基板占封装材料市场比重达56.43%。
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相较于普通PCB,IC封装基板在线宽/线距、板厚、制备工艺等多项技术参数上都要求更高。PCB板线宽/线距通常在50-100μm之间,板厚通常在0.3-7mm之间,无法满足芯片封装的技术要求;HDI板线宽/线距通常在40-60μm之间,板厚通常在0.25-2mm之间;IC封装基板线宽/线距在8-40μm之间,板厚在0.1-1.5mm之间。
各种封装基板工艺等多项技术参数对比
| 参数 | mSAPHDI | BT基板 | ABF基板 |
| 应用领域 | 模组、SLP | 内存、SiP应用处理器 | GPU、CPU |
| 加工工艺 | 改良型SAP(mSAP) | 减成法、mSAP | 半加成法(SAP) |
| 导体材料 | 铜箔、电镀铜 | 铜箔、电镀铜 | 电镀铜 |
| 介质材料 | 半固化片(环氧树脂/玻璃纤维布) | 半固化片(BT或环氧树脂) | ABF薄膜(环氧树脂) |
| 层数 | 8-12层 | 2-16层 | 6-20+层 |
| 典型线宽/线距(L/S) | 25μm | 6-30μm | 8-15μm |
| 典型过孔尺寸 | 50-75μm | 50-75μm | 25-50μm |
| CTE(X-Y)ppm/℃ | 12-16 | 12-16(T-glass2-3) | 20-45 |
| Dk(介电常数) | 4.0-4.6 | 3.6-4.4 | 3.1-3.4 |
| 成本(cent/mm²) | 0.05-0.25 | 0.1-0.3 | 0.2-1.5 |
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BT树脂具备高Tg、高耐热性、抗湿性、低介电常数(Dk)和低散失因素(Df)等多种优势,多用于MEMS、射频和存储芯片等产品的封装。ABF载板相比于BT载板,其可做线路较细、适合高脚数高传输的IC,多用于CPU、GPU等大型高端芯片。2025年全球IC封装基板的市场中,BT类IC封装基板市场规模占比为54.06%,ABF类IC封装基板市场规模占比为45.94%。
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IC封装基板主要可以通过基材种类、芯片与基板连接方式、封装形式进行分类。根据基材种类划分:可分为无机基板和有机基板,截至2025年有机封装基板的产值约占整个封装基板总产值的80%以上,其中又以刚性基板为主。
IC封装基板根据基材种类划分
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分类 |
介绍及特性 |
主要应用领域 |
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无机基板 |
陶瓷基板 |
使用陶瓷、玻璃、金属等无机材料制成,具有耐热性较好、尺寸稳定性较高的特点 |
主要应用于对可靠性要求较高的领域,如军工、航天领域 |
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玻璃基板 |
使用陶瓷、玻璃、金属等无机材料制成,具有耐热性较好、尺寸稳定性较高的特点 |
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金属基板 |
使用陶瓷、玻璃、金属等无机材料制成,具有耐热性较好、尺寸稳定性较高的特点 |
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有机基板 |
刚性有机基板 |
刚性封装基板采用BT树脂基板材料、环氧树脂等刚性材料,柔性封装基板采用柔性材料,有机材料具有较低的介电常数,更适用于高频信号传输 |
主要应用于基带芯片、应用处理器芯片、功率放大器芯片、数字模块芯片等领域 |
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柔性有机基板 |
刚性封装基板采用BT树脂基板材料、环氧树脂等刚性材料,柔性封装基板采用柔性材料,有机材料具有较低的介电常数,更适用于高频信号传输 |
主要应用于晶体管液晶显示器芯片等领域 |
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根据观研报告网发布的《中国玻璃基板行业发展深度研究与投资趋势预测报告(2026-2033年)》显示,相比传统有机材料基板(BT或味之素堆积膜ABF类材料),玻璃具有更低的表面粗糙度,可调节的热膨胀系数,更高的杨氏模量,以及接近于零的吸湿性,这些特性使其在微细布线、热应力控制、结构稳定性方面更具潜力。
虽然玻璃的热导率低于硅,但其相对于有机材料仍具优势。在封装尺寸方面,玻璃基板具备更大尺寸的加工能力,有助于实现多芯片集成与系统级封装(SiP)设计。此外,从晶圆与面板的面积利用率来看,玻璃面板在封装制造中的规模化优势愈发凸显。
三种光波导材料对比
| 属性 | 玻璃 | 聚合物 | 硅 |
| 光学透明性 | 从可见光到红外波段具有高透明性 | 在可见光波段透明,在1550nm时透射率较低 | 在红外波段高透明,在可见光波段低透明 |
| 系统集成性 | 与PCB高度兼容,便于集成 | 兼容性差,可能因高温焊接导致性能劣化 | 与CMOS和III-V器件共集成兼容性强 |
| 与光纤连接性 | 模式场直径相似,可进行模式转换 | 模式场直径类似但折射率不同,可能造成菲涅耳反射损耗 | 光纤耦合仍存在尺寸和模式失配问题 |
| 介电损耗 | 低损耗,非常适合>20GHz的高频应用 | 中等损耗,高频下可用 | 因其半导体特性,在高频下损耗较大 |
| 绝缘电阻 | 高 | 差 | 低(需额外绝缘) |
| 通孔能力 | 可进行TGV加工 | 直径大,间距大,非气密结构 | 可进行TSV加工,但需要外绝缘处理 |
| 耐化学性 | 化学惰性,耐腐蚀 | 耐性差 | 化学惰性,耐腐蚀 |
| 表面光洁度 | 初始表面非常光滑 | 表面粗糙、翘曲、变形 | 抛光后光滑 |
| 尺寸稳定性 | 高 | 低 | 高 |
| 可用规格 | 支持晶圆和面板形式,甚至可用于卷对卷加工 | 仅面板可用 | 晶圆形式 |
| 成本 | 单位面积成本低 | 高频材料昂贵 | 材料成本高 |
| 可靠性 | 长期可靠性高 | 溪水和光学降解导致损耗增加 | 长期可靠性高 |
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2023年英特尔宣布在用于下一代先进封装的玻璃基板开发方面取得重大突破,这一“里程碑式的成就”将重新定义芯片封装的边界,能够为数据中心、人工智能和图形构建提供改变游戏规则的解决方案。
2026年4月,台积电明确表示正同步推进CoPoS。相较于25Q1业绩会上,台积电仍将面板级封装界定为可行性研究阶段,意味着CoPoS在台积电体系内进入更具可验证性的产业化导入阶段。
早在2026年1月,英特尔宣布玻璃芯载板宣布量产。2026年1月CES期间,英特尔正式发布Xeon6+“ClearwaterForest”处理器——全球首款采用玻璃芯层载板实现高批量制造的商用CPU。玻璃基板正在从“远期概念”进入“产业验证期”,验证路径由英特尔、台积电等头部厂商共同推动。TGV技术已从实验室走向产业化,下游应用覆盖了面板、IC封装、CMOS、MEMS等领域,包括AI芯片、先进封测、光模块、射频前端、MEMS、车载电子、射频/毫米波、光通信等多个领域。
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玻璃基板制造领域,制造与加工工艺是核心环节,国外主要有康宁、三星、LG以及AGC等巨头公司。美国康宁(Corning)为玻璃基板行业绝对龙头,全球市场份额占比高达46.91%;旭硝子(AGC)、电气硝子(NEG)、东旭光电紧随其后,占比分别为22.67%、18.12%、9.05%。国内的京东方、沃格光电等是目前少数掌握TGV技术的企业,在玻璃薄化、双面镀铜以及微电路图形化技术方面具有行业领先地位。国内厂商厦门云天半导体也开发了先进TGV激光刻蚀技术。
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观研天下分析:随着生成式人工智能训练模型向万亿参数规模演进,算力基础设施的物理性能正面临严峻瓶颈,先进封装技术已不再是单纯的芯片组装,而是提升半导体系统性能的关键路径,直接催生了对TGV玻璃基板的需求。AI芯片封装是TGV最大的应用市场,预计2028年全球先进封装TGV市场渗透率将达到30%,市场规模将超过80亿美元,预计到2033年将超过500亿美元。
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