中金:玻璃基板新材料,孕育TGV设备需求

中金:玻璃基板新材料,孕育TGV设备需求
2024年06月04日 07:39 中金点睛

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玻璃基板:由Intel推动的下一代IC载板技术。作为Intel主导的先进封装下一代理想的基板材料,玻璃基板较有机材料具备更好的电学、物理和化学性能。根据Intel预计,2025年后其有望开始提供完整的玻璃基板解决方案,并在2030年前实现单个封装上集成1万亿个晶体管的目标。基于玻璃基板带来的封装工艺变化,如果玻璃基板替代FC-BGA载板,并成为可替代硅晶圆的中介层材料,则核心工艺也将从硅通孔TSV技术变为玻璃通孔TGV技术。

TGV或降低设备环节要求,带来激光钻孔和孔内电镀填充需求增加。相较TSV,TGV核心变化包括:(1)原材料易获取。玻璃基板使用的是硼硅酸盐或熔融石英,原材料较有机硅更易获取;(2)工艺流程简化制作成本低。TGV不需要光刻和蚀刻工艺沉积绝缘层和二次减薄,用激光或机械方式可直接实现通孔,制作成本大约只有硅基中介层的1/8;(3)使用激光诱导刻蚀有望带来激光设备和孔内电镀填充需求增加。TSV成孔使用的是等离子刻蚀法,无需激光设备。而目前玻璃基板通孔技术已经发展到第三代的激光诱导刻蚀法,孔径最小仅为6-7微米,每片晶圆上可应用数十万甚至上百万个玻璃通孔并对其进行金属化,我们认为有望增加激光设备和孔内电镀填充需求。

国产PCB设备厂商迎来产业升级机遇。目前全球玻璃基板及TGV市场份额高度集中,核心技术、高端产品仍掌握在国外先进企业手中。但是国内部分显示面板企业在玻璃基板领域具备一定的技术沉淀。我们认为TGV技术或降低对设备环节的要求,使得国产厂商具备快速追赶机会,国内PCB设备公司在激光钻孔、磁控溅射、水电镀和激光显影等领域,已逐渐具备全球竞争力,或将受益行业新一轮技术创新。

风险

玻璃基板研发制造和量产进程不及预期;下游对IC基板需求可能下滑或疲软;设备和生产的国产化进程可能不及预期。

玻璃基板:Intel主导的新一代IC载板技术

玻璃基板:新一代IC载板技术,目前由Intel主导研发

玻璃基板:由Intel主导的新一代封装材料

玻璃IC载板由Intel主导,适用于下一代先进封装的材料。为解决有机材质基板用于芯片封装产生翘曲问题,Intel正积极推出业界首款下一代先进封装的玻璃基板,将用于需要较大尺寸封装的应用,如涉及数据中心和人工智能的商业应用。根据Intel预计,2025年后其有望开始提供完整的玻璃基板解决方案,并在2030年前实现1万亿个晶体管封装。此外,三星、AMD、苹果等国际知名科技芯片公司均表示将导入或探索玻璃基板芯片封装技术。

目前主流的芯片2.5/3D封装以台积电CoWoS为代表,核心是将不同的芯片堆叠在同一片硅中介层实现多颗芯片的互联。其中CoWoS-S技术应用最为广泛。其主要使用ABF有机基板中的FC-BGA基板作为载板(substrate),硅晶圆作为中介层(interposer),并使用硅通孔TSV (Through-Silicon Via) 作为成熟的垂直电互连技术。

我们认为,Intel发展玻璃基板的原因在于,相比CoWoS-S工艺使用的硅中介层和FC-BGA有机基板,玻璃基板主要具有以下的突出优点:

► 高平整度与低粗糙度:玻璃基板具有较高的表面平整度和低粗糙度,为微小尺寸半导体器件的制造提供了理想的平台。

► 热稳定性与低热膨胀系数(CTE):玻璃基板热稳定性强,可在高温环境下保持性能稳定,且其热膨胀系数与硅接近,有助于减少封装过程中因热失配导致的应力问题,有效解决了3D-IC堆叠扭曲的问题。

► 高介电常数与低介电损耗:玻璃材料是一种绝缘体材料,介电常数只有硅材料的1/3左右,损耗因子比硅材料低2~3个数量级,可以有效提高传输信号的完整性。

图表1:台积电CoWoS-S封装结构示意图

资料来源:《集成电路封装可靠性技术》(周斌等,2023),中金公司研究部

资料来源:《集成电路封装可靠性技术》(周斌等,2023),中金公司研究部

图表2:三种IC封装基板材料性能对比

资料来源:《集成电路先进封装材料》(王谦等,2021),中金公司研究部

资料来源:《集成电路先进封装材料》(王谦等,2021),中金公司研究部

我们认为,结构端,玻璃基板有望取代ABF基板中的FC-BGA载板成为封装基板的主要材料,同时也有望取代硅中介层,成为新的中介层材料;工艺端,玻璃基板封装技术或将改进目前主流的CoWoS-S封装技术,同时将载板、中介层和芯片垂直互联工艺也有望由硅通孔技术TSV转变为玻璃通孔TGV(Through Glass Via)。

► 结构上可以替代FC-BGA基板和硅中介层:1)玻璃基板替代FC-BGA载板:根据Intel预计,玻璃基板具有卓越的机械、物理和光学特性,使该公司能够构建更高性能的多芯片SiP,在芯片上多放置50%的裸片,与ABF塑料相比,它的厚度可以减少一半左右,减薄可以提高信号传输速度和功率效率。2)玻璃基板替代硅中介层:根据《基于光敏玻璃的垂直互连通孔仿真与电镀工艺研究》(林来存等,2018),硅基中介层由于硅的半导体性质,面临介电损耗较大、信号插入损耗较大等问题,同时其加工和微组装成本较高。而玻璃基板作为中介层,可以承载多个不同类型的芯片,如处理器、存储器、传感器等,其具有的高介电常数和低介电损耗有助于减小无源元件尺寸,提高集成度。

► 工艺上可以改进CoWoS-S封装并替代硅通孔技术TSV:1)玻璃基板对CoWoS-S封装进行改进:根据《芯片三维互连技术及异质集成研究进展》(钟毅等,2023),使用玻璃基板作为载板和中介层的异质集成方案在主流的CoWoS-S封装上进行了工艺改进,由于玻璃本身的绝缘特性,仅需沉积粘附层与种子层即可进行电镀填充。同时,玻璃基板封装可以通过玻璃面板级工艺进行大批量的制造,具有成本优势。2)TGV玻璃通孔替代TSV硅通孔技术:TGV玻璃通孔技术,采用激光诱导湿法刻蚀玻璃,随后在玻璃表面进行金属布线,并采用钎料进行多层玻璃堆叠键合,TGV和RDL(重布线层)形成的互连可实现层间的直接传输和信号耦合,以提高传输效率。

图表3:玻璃基板封装结构示意图

资料来源:《芯片三维互连技术及异质集成研究进展》(钟毅等,2023),中金公司研究部

资料来源:《芯片三维互连技术及异质集成研究进展》(钟毅等,2023),中金公司研究部

载板工艺对比:玻璃基板较FC-BGA基板相对简单

玻璃基板制造:使用与ABF相同的SAP半加成法工艺

玻璃基板在制造过程中采用与ABF基板相同的SAP(semi-additive process,半加成法)工艺:通过真空层压技术将干膜层压到玻璃基板上,并预先对玻璃进行玻璃通孔,随后通过UV或准分子激光进行图案化;此外还需对玻璃基板进行种子层及导线的电镀、PVD、CMP等工艺,随后在玻璃芯板两侧层压薄膜聚合物介质。

图表4:玻璃基板工艺概览

资料来源:Yole官网,中金公司研究部

资料来源:Yole官网,中金公司研究部

图表5:SAP半加成法示意图

资料来源:PCB学习联盟,中金公司研究部

资料来源:PCB学习联盟,中金公司研究部

玻璃基板封装:相对FC-BGA较为简单

玻璃基板封装与FC-BGA载板的工艺存在异同,总体上其采用的工艺流程相对简单:

► 相同点:玻璃基板工艺与FC-BGA基板工艺均属于SAP半加成法,二者后段工艺整体相似,在成孔之后,都需要经过种子层磁控溅射、干膜抗蚀剂层压、曝光与显影、铜电镀与去膜刻蚀等流程,并且外层(构建层)均需要经过ABF膜的循环叠加。

► 不同点:玻璃基板使用的是特种玻璃材料,通孔技术为激光改性+湿法刻蚀,即激光诱导刻蚀法(LIDE),FC-BGA基板使用有机树脂材料和CNC数控钻孔。

► 玻璃通孔技术无需制作绝缘层:玻璃具有很高的电阻率,其使用的LIDE激光诱导刻蚀工艺,在玻璃基板上制作出非常细密均匀的通孔,减少对绝缘层的需求。

图表6:玻璃基板与FC-BGA载板工艺对比

注:图中橙红线箭头代表玻璃基板单独环节,蓝色箭头代表FC-BGA单独环节,二者共同环节使用黑色箭头

资料来源:《10层FCBGA载板的制作关键技术研究》(王立刚等,2023),芯探007,半导体材料与工艺,中金公司研究部

中介层技术对比:TGV相比TSV简化且成本较低

TGV技术相比TSV技术有所简化且成本较低

TGV技术作为一种穿过玻璃基板的垂直电气互连技术,与硅中介层采用的硅通孔技术TSV(Through Silicon Via)相对应,是玻璃基板制造的核心工艺。流程上,TGV和主流的TSV技术,都需要经过种子层溅射(PVD技术)、显影曝光、电镀铜、闪速刻蚀等流程。在这些相似环节,TGV技术可以借鉴TSV成熟的流程工艺。不过,TGV相比TSV总体步骤相对简便,二者的不同点主要体现在:

TGV成孔主要使用LIDE激光诱导刻蚀工艺,前者为物理+化学方法,需要使用激光设备,而TSV目前主要采用DRIE等离子刻蚀法,为纯化学方法,这主要是因为硅片较脆,使用机械方法钻孔效果不良,而玻璃的相对硬度更高。

TSV需要绝缘层沉积环节而TGV不需要。这主要是因为铜可以与硅发生反应,因此TSV需要在通孔之后在衬底表面和孔壁上形成绝缘层和隔离层。玻璃是优质绝缘体,且不会和铜、钛等金属发生反应,因此无需此步骤。

TSV需要临时载片键合而TGV不需要。由于硅片受压后会形成翘曲甚至开裂,因此需要将晶圆临时键合到玻璃载片上,从而提供刚性、均匀的支撑表面,从而最大限度地减少后续加工步骤中晶圆上的应力。由此,在TSV完成后还需要进行载片的脱粘。

TSV有时需要二次薄化而TGV不需要。由于硅晶圆的物理性质决定其厚度较大,因此有时需要经过二次薄化才能堆叠。玻璃基板本身可以做得极薄,因此无需该流程。

除了工艺较为简洁外,由于TGV技术使用的大面积玻璃板相对易得且成本较低,因此根据《玻璃通孔技术研究进展》(陈力等,2021),TGV技术的总成本仅约为TSV的1/8,故我们认为,经济性也是玻璃基板作为新一代中介层的推动因素。

图表7:TGV与TSV技术流程对比

注:图中浅橙色底框代表TGV与TSV技术的主要区别,其余为相同或相似环节

资料来源:《芯片三维互连技术及异质集成研究进展》(钟毅等,2023),《玻璃通孔技术研究进展》(陈力等,2021),艾邦半导体,海力士官网,中金公司研究部

TGV技术核心:主要包括成孔、填孔、布线等流程

#1成孔技术:目标是低成本、快速可规模化量产

激光诱导刻蚀法作为第三代玻璃成孔技术,指的是用激光诱导玻璃产生连续的变性区,用氢氟酸刻蚀,变性区刻蚀速率大于未变性区,从而形成通孔。根据《玻璃基三维集成技术领域系列研究新进展》(张继华等,2023),张继华教授团队领导了目前国内最先进的TGV技术,可在1cm2空间上开100万个孔,深径比50:1,单孔直径最小6-7微米,目前已经具备用玻璃代替硅的能力,属于国际领先水平。

图表8:不同TGV成孔技术对比

资料来源:《玻璃通孔技术研究进展》(陈力等,2021),中金公司研究部

资料来源:《玻璃通孔技术研究进展》(陈力等,2021),中金公司研究部

#2填孔技术:需实现高质量的金属填充

根据《玻璃通孔技术研究进展》(陈力等,2021),目前研究方向主要包括金属实孔填充和孔内电镀薄层:

► 金属实孔填充:类似硅通孔的金属填充方案可以应用在TGV金属填充中。包括:玻璃盲孔制备,TGV铜填实,铜覆盖层去除过程,顶部重布线层(RDL)(TR1)过程,临时键合,研磨减薄露铜,底部RDL(BR1)制备,解键合等工艺过程。

► 孔内电镀薄层:TGV也可采用通孔内电镀薄层方案实现电学连接。采用薄层电镀方案的优势是在保证电学性能的同时可以有效减小电镀时间和电镀成本。

#3高密度布线技术:主要有CTT/PTE/多层RDL等路径:

根据《玻璃通孔技术研究进展》(陈力等,2021),相对于有机衬底而言,玻璃表面的粗糙度小,所以在玻璃上可以进行高密度布线,这种技术进一步减小了芯片的体积。目前,主流的高密度布线技术主要有线路转移(CTT)和光敏介质嵌入(PTE),多层RDL堆叠等路径。

► 线路转移(CTT):CTT主要包括精细RDL线预制和RDL层集成到基板上两个过程。

► 光敏介质嵌入(PTE):PTE主要包括在光敏电介质层中形成精细的沟槽和金属化,包括种子层沉积、电镀和表面除铜两个过程。

► 多层RDL堆叠:首先在第一层RDL的基础上进行压膜,然后通过显影制作通孔并暴露出第一层RDL的铜焊盘,接着进行种子层溅射。后将高分辨率的光刻薄膜层压在基板上侧并进行高精度的曝光、显影。

产业链:从原料到设备均带来工艺变化

我们认为,随着玻璃基板应用的突破及玻璃通孔技术的成熟,玻璃基板产业链有望迎来大规模需求增长。玻璃基板产业链整体大致分为原料、设备、技术、生产、封装检测、应用等重要环节。由于玻璃基板尚未进入需求快速增长阶段,目前主要关注上游的原料、设备和生产环节。

目前全球玻璃基板及玻璃通孔市场份额高度集中,核心技术、高端产品仍掌握在国外先进企业手中。据News Channel Nebraska Central 2022年数据,美国是最大的玻璃通孔晶圆市场,拥有约46%的厂商市场份额。欧洲紧随其后,约占25%的厂商份额。在玻璃通孔晶圆市场的主要参与者中,康宁保持了排名第一的位置,占据全球玻璃通孔晶圆产值市场份额的26%。

我们认为,玻璃基板产业链的兴起,有望推动对国内相关设备与生产厂商的需求。考虑到玻璃基板的原料为特种玻璃,目前主要由国外头部玻璃制造商提供(如全球玻璃龙头康宁、德国肖特、AGC等),壁垒较高,而设备与生产环节国内均有对应厂商已经启动布局或掌握相应核心技术,因此我们认为,国内具备玻璃基板生产设备和技术的公司有望首先受益于该轮的产业革新。

图表9:玻璃通孔产业链示意图

资料来源:《玻璃通孔技术研究进展》(陈力等,2021),各公司官网,未来半导体,中金公司研究部

资料来源:《玻璃通孔技术研究进展》(陈力等,2021),各公司官网,未来半导体,中金公司研究部

底板制造工艺:包含熔融、成型、加工等环节

玻璃熔制的原材料主要包括二氧化硅、镁氧化物、铝氧化物、碱金属氧化物等物质。根据乐晴智库资料,玻璃基板根据其生产配方的差异,可划分为纳钙玻璃和高铝玻璃两大类:

► 纳钙玻璃:通过在二氧化硅基质中加入氧化钙和氧化钠等成分而制成,其配方相对简单,技术门槛较低。

► 高铝玻璃:在基础玻璃成分中加入了氧化铝,这种添加不仅提升了玻璃材料的强度,还降低了强化处理的难度。高铝玻璃具有高配方壁垒和复杂的制造工艺,全球仅有康宁等少数企业能够掌握这一技术。

生产工艺:玻璃基板底板的制造主要包括高温熔融、成型冷却和后段加工等步骤:

► 高温熔融:在熔融炉中,将准备好的玻璃原材料按比例投入炉内,并加入适量的熔剂,通过高温熔融的方式将原材料熔化成玻璃液状态。

► 成型冷却:熔融的玻璃液通过计量装置,根据加工要求控制玻璃液的流速和流量,一边使玻璃液在熔融状态下成型,一边通过调节温度,使玻璃液缓慢冷却,形成玻璃基板。

► 后段加工:对未经精细加工的玻璃母板进行切割、打磨、清洗、检查、包装等一系列后段加工操作。

上游原料供应格局:主要由海外巨头垄断

全球玻璃基板供应商格局稳固,以康宁为龙头形成“一超多强”态势。康宁的玻璃通孔玻璃晶圆广泛应用于医疗保健、消费电子和通信等各个行业。此外,德国肖特公司、AGC(旭硝子)、Mosaic等国际知名公司,也是目前玻璃基板原料生产的主要参与者。据Report linker预计,到2025年,全球玻璃基板市场的总体规模有望超过316亿人民币,随着在芯片封装领域的进一步加速应用,玻璃基板行业空间广阔。

图表10:全球玻璃基板材料供应商格局(2023年)

资料来源:乐晴智库,中金公司研究部

资料来源:乐晴智库,中金公司研究部

目前玻璃基板主要应用于TFT-LCD及OLED等显示产业。根据新材料未来相关资料,随着世代线的发展,玻璃基板的尺寸逐渐变大,从最初的4代线到如今的10.5代线,基板的尺寸已经发展到2940*3370mm。厚度方面7代线和8代线玻璃基板进入到0.5mm水平。较高的世代线不仅意味着玻璃基板整体面积更大,其切割效率也相应更高。

► 我国玻璃基板厂商主要集中在G4.5-G6(即4.5代到6代线)生产线上。国内厂商彩虹集团东旭光电(维权)等占有一席之地,但是在8.5代线玻璃基板领域,我国厂商的市场份额较少,当前国内厂商也在加速国产替代。

► 近年来玻璃基板国产化进程加快。彩虹集团、东旭集团、中国建材国际工程集团等本土企业在中小尺寸面板市场份额已达80%,而在高世代液晶面板生产线及AMOLED无碱玻璃技术工艺及生产技术上还有待突破,短时间内实现国产化配套还有较大难度。

TGV设备环节:国内PCB设备厂商或有望受益

钻孔设备:主要使用激光诱导深蚀刻技术

钻孔是玻璃通孔工艺的核心步骤,需要满足高速、高精度、窄节距、侧壁光滑、垂直度好以及低成本等一系列要求,以达到低成本、快速可规模化量产的目标。

目前主流技术为使用LPKF公司研发的激光诱导深蚀刻技术(LIDE)。玻璃通孔基板采用激光(激光烧蚀和激光诱导变性)和蚀刻技术相结合制造,激光对玻璃进行了改性,削弱了预定区域的玻璃结构。与周围材料相比,这可以提高这些修改区域的蚀刻速率。根据艾邦半导体网,LIDE工艺仅需两个步骤:

根据设计图形对加工玻璃进行选择性激光改性。在LIDE工艺中,单次激光脉冲即足以产生对全厚度的改性效果,超高的效率适用于大批量的生产需求。

改性区域通过湿化学蚀刻法,其被蚀刻速度远远高于未被改性过的材料。

与传统钻出的微孔相比,玻璃通孔激光诱导蚀刻制造的玻璃通孔没有微裂纹、碎裂和热应力,并且可以在玻璃上形成盲孔和通孔。高性能激光系统能以超高精度和速度加工玻璃晶圆,并且不会对玻璃产生微裂隙,因此被视为较为完美的玻璃通孔、嵌入式玻璃晶圆、玻璃空腔盖帽晶圆以及先进封装解决方案。

目前激光改性技术的开发应用在欧美日成熟度领先,国内也有部分企业进行此技术工艺的开发,并在取得国际领先。大族数控成功研制出激光诱导蚀刻快速成型技术(LIERP),验证解决了在深径比(基板厚度/孔径)大的基材上加工微孔的问题。实现各种尺寸盲孔、异形孔、圆锥孔制备。并率先在国内客户验证并成功实现量产。此外,帝尔激光德龙激光等公司也具备了类似的激光钻孔设备技术。

总体来看国产设备具有兼容性好,同时支持不同玻璃材质可根据需求在基板上实现多形态工艺,产能较大等优势,在国际上处于领先地位。

图表11:大族数控玻璃基板激光钻孔机

资料来源:公司官网,中金公司研究部

资料来源:公司官网,中金公司研究部

图表12:帝尔激光玻璃基板钻孔机参数

资料来源:公司官网,中金公司研究部

资料来源:公司官网,中金公司研究部

显影设备:以激光显影为主流

半加成法工序中,曝光显影工序是指将设计的电路线路图形转移到PCB基板上,此后方可进行电镀。根据大族数控年报,根据曝光时是否使用底片,曝光技术主要可分为激光直接成像技术(LDI)和传统菲林曝光技术。相对于使用菲林材料的传统曝光工序,激光直接成像技术使用了全数字生产模式,省去了传统曝光技术中的多道工序流程,并避免了传统曝光中由于菲林材料造成的质量问题。

图表13:激光直接成像技术及设备

资料来源:大族数控年报,中金公司研究部

资料来源:大族数控年报,中金公司研究部

显影是玻璃基板高密度布线的关键。相对于有机衬底而言,玻璃表面的粗糙度小,所以在玻璃上可以进行高密度布线,这种技术进一步减小了芯片的体积,其中多层RDL(重布线层)堆叠技术是目前较为先进的一种布线技术,流程中需要多次使用显影和曝光。

我国激光显影设备市场处于快速发展阶段。根据智研咨询资料,随着全球PCB产能持续向中国地区转移及国内电子产业的高端化发展,PCB产品质量提升,中高端产品开始进口替代,我国激光直接成像(LDI)设备行业产量开始大幅增长,2023年达到235台,2016-2023年CAGR达到约42%,国产化率(国产设备产量/国内设备需求总量)则已接近53%。目前,芯碁微装、大族数控、德龙激光等公司已具备成熟的激光显影设备。

图表14:2016-2023年国内激光显影设备产量和需求量

资料来源:大族数控公告,智研咨询,中金公司研究部

资料来源:大族数控公告,智研咨询,中金公司研究部

以芯碁微装为代表的国内厂商的直接成像设备在最小线宽、对位精度、产能效率等核心指标不断提升。据QY Research数据,2021年芯碁微装以8.10%的全球份额位列第三。根据公司年报,得益于直写光刻领域的快速进步,2019-2023年公司营收复合增长率达到19.79%。在技术水平方面,芯碁微装直写光刻设备主要性能指标在PCB领域内已经达到了以色列品牌Orbotech同类型产品水平,且已突破应用于IC封装载板以及高端HDI板领域直写光刻设备的关键技术,但在最小线宽方面与日本ORC、ADTEC相比较仍具有差距。

电镀设备:有望采用磁控溅射+湿法电镀

经过曝光显影后,玻璃基板的种子层形成需要使用溅射和电镀无电解铜工艺。我们认为,国内电镀设备龙头企业有望核心获益。

磁控溅射:提高靶材利用率

在电镀之前,种子层需要先经过溅射形成镀膜。根据Harbor Semi,溅射镀膜主要是在靶材表面形成等离子体,并且利用等离子体中荷能粒子轰击靶表面,使被溅射出来的粒子在基体表面形成镀层,即利用溅射现象而成膜的方法。

近年来,磁控溅射技术在增加金属电离、提高靶材利用率、提高沉积速率和避免反应溅射中的靶材中毒等方面不断发展。

湿法电镀:工艺简便精细

磁控溅射后,玻璃基板需要电镀铜。目前主流方案为湿法电镀(即水电镀):

► 湿法电镀工艺优势:无需对玻璃表面进行蚀刻,因此可以保持玻璃的光滑度并可以形成精细的图案。湿式电镀工艺能够在各种玻璃通孔形状上一次性形成金属膜。即使在高纵横比的玻璃通孔内部也可形成强导电膜,这在干法工艺上难以实现。由于湿法电镀工艺不需要蚀刻,因此可以在玻璃管等特殊形状材料的内表面和/或外表面上形成导电和/或反射膜。

► 水电镀的技术壁垒:根据中金机械组2023年3月22日的报告《复合集流体系列03:为什么水电镀不可少?》,主要在于改善“边缘效应”,提升镀膜的均匀性、一致性和稳定性。

目前国内已有成熟的水电镀工艺设备厂商,且我们认为水电镀工艺是被市场低估的底层技术平台,有望受益玻璃通孔技术引发的电镀铜需求增量。

玻璃基板制造:国内已有企业掌握成熟玻璃通孔工艺

国内玻璃基板生产处于起步环节,但已有少数公司具备较为成熟的制造工艺。目前适用于玻璃基板的特种玻璃主要由康宁公司提供,同时其本身也具有玻璃通孔技术,因此是目前玻璃基板市场的领军企业。

沃格光电是国内玻璃基板领先企业,具备行业领先的玻璃薄化、玻璃通孔、溅射铜(镀铜铜厚可达7μm)以及微电路图形化技术,拥有玻璃基巨量微米级通孔的能力,最小孔径可至10μm,厚度最薄50μm,线宽线距小至8μm。此外,雷曼光电五方光电等公司也已披露了玻璃通孔项目的送样和测试。

在玻璃基芯片级封装载板方面,沃格光电已攻克技术难点。公司具备行业领先的玻璃薄化、TGV(玻璃通孔)、溅射铜以及微电路图形化技术,拥有玻璃基巨量微米级通孔的能力,最小孔径可至10μm,厚度最薄0.15-0.2mm实现轻薄化,是国际上少数掌握TGV技术的厂家之一。在玻璃基板基础上,公司实现从玻璃基板、灯板、驱动、光学膜材到背光模组组装的Mini LED背光完整产业链,可提供整套解决方案。

风险提示

玻璃基板研发制造和量产进程可能受阻。目前玻璃基板的研发和制造仍然存在一定的技术壁垒,同时需要克服成本控制问题才能实现大规模量产,因此行业整体处于起步阶段,发展进程可能不及预期。

下游对IC基板需求可能下滑或疲软。玻璃基板作为新一代IC基板技术,主要受益于下游对半导体封装的需求增长。如果全球范围内消费电子的需求有放缓趋势,下游对IC基板的需求可能下滑或疲软,由此对玻璃基板行业发展产生不利影响。

设备和生产的国产化进程可能不及预期。目前玻璃基板的核心原料及制造工艺主要由海外公司所掌握,行业的壁垒较高。因此设备和生产的国产化进程可能受行业规模、技术水平、竞争格局、政策指引等多方面影响,国内行业发展可能不及预期。

本文摘自:2024年6月1日已经发布的《玻璃基板新材料,孕育TGV设备需求》

丁健 分析员 SAC 执证编号:S0080520080002 SFC CE Ref:BRQ847

鲁烁 联系人 SAC 执证编号:S0080122080590

江磊 分析员 SAC 执证编号:S0080523070007 SFC CE Ref:BTT278

李澄宁 分析员 SAC 执证编号:S0080522050003 SFC CE Ref:BSM544

陈显帆 分析员 SAC 执证编号:S0080521050004 SFC CE Ref:BRO897

彭虎 分析员 SAC 执证编号:S0080521020001 SFC CE Ref:BRE806

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