要点总结
1.先进封装趋势与玻璃基板优势:AI算力芯片推动封装向大尺寸与低线宽演进,传统有机ABF载板面临翘曲、切割利用率低及平整度不足等瓶颈。玻璃基板凭借热膨胀系数可调、表面平整度高及适配大尺寸方形面板加工等优势,成为突破技术瓶颈的核心材料。
2.核心应用场景与市场空间测算:玻璃在先进封装中主要应用于替代有机芯层的玻璃芯载板,以及作为台积电CoPoS方案的临时载板以提升切割效率。据测算,2028年全球玻璃载板市场空间预计达650亿元,2033年有望增至2700亿元。
3.海外头部厂商积极布局产能:英特尔主推玻璃芯EMIB方案并持续加码美印产能;台积电短期确定采用玻璃临时载板推进CoPoS,远期或引入玻璃芯载板;三星与SKC均计划于2027至2028年实现量产。
4.TGV工艺制造难点与产业链壁垒:玻璃原片依赖康宁等海外供应商,TGV 通孔主流采用激光诱导刻蚀以实现高深宽比,金属化填充需克服PVD连续覆盖与电镀空洞难题,RDL布线则面临低线宽下的应力控制与爆板风险。
5.远期增量来自光互联与CPO方案:康宁主导的玻璃桥方案以波导替代FAU,实现被动组装、低插损与可拆卸,有望加速CPO放量;集成TGV与波导的CPO玻璃基板将成为远期终极方案,国内厂商已展开合作。
6.京东方卡位布局与盈利预测:京东方依托显示玻璃加工底蕴建成TGV试验线并与康宁战略合作,产品已送样测试,2026年末中试线产能将达干片/月。结合主业回暖与少数股权收购,预计2026-2028年归母净利润分别为89.4/122.5/166.1亿元,估值具备性价比,上调买入评级。
原文
前段时间,外发了京东方的一个深度报告,今天向各位投资者进行解读。解读分为几个部分:一是玻璃基板在先进封装中的应用及海外厂商进展;二是TGV玻璃基板的工艺流程、主要卡点及产业链分析;三是未来的CPU玻璃基板和玻璃桥的增量分析;最后是对推荐标的京东方在相关领域布局的分析,以及盈利预测和投资建议。
首先,对于先进封装的趋势,可以看到以台积电CoWoS工艺为代表的2.5D和3D封装已成为AI算力芯片的主流。自2011年第一代CoWoS开始,CoWoS为代表的各类2.5D和3D封装渗透率持续提升。先进封装中有两个非常确定的趋势:一是集成度提升,即单个封装内GPU数量增多;二是芯片封装面积增长,这可以从NVIDIA从Blackwell到Rubin再到Rubin Ultra的附带方案面积增长看出。芯片封装面积的增长推动先进封装工艺演进。以台积电CoWoS为例,其极限光罩尺寸约3.3-4倍。随着AI芯片面积增大,台积电逐渐将产能转向CoWoS-R或CoWoS-L方向,其中CoWoS-L有望在2027年达到9.5倍光罩尺寸,后续可能通过更新方案推进到9.5倍以上。与此同时,另一个趋势是低线宽。制程迭代是算力芯片设计中的明确趋势,为解决内存墙,需持续提升GPU与HBM间的互联带宽。作为GPU、HBM互联载体的中间层或载板,需要较低的线宽和线距来满足有限面积内的高密度互联需求。以台积电CoWoS和CoWoS-L为例,其中间层或LSI硅桥均可实现RDL布线。展望未来,封装载板和中间层也存在线宽持续下降的需求。在大尺寸和低线宽趋势下,传统封装面临一些难点。第一是切割利用率降低。以当前台积电CoWoS/CoWoS-L为例,方形的中介层从已完成线路加工的12寸晶圆上切割。如果中间层尺寸持续增长,从圆形晶圆上切割方形中介层的利用率会逐渐降低,对封装成本不利。另一个大问题是载板翘曲。传统有机ABF载板热膨胀系数较高,在大尺寸封装时易因与硅芯片热膨胀系数差异产生翘曲,降低良率和耐用性。此外是表面平整度问题,传统有机载板平整度较低,在其上进行超高密度布线难度较大。因此,将玻璃引入先进封装受到关注,因为玻璃各项性能更适配大尺寸、低线宽封装。首先在尺寸方面,以台积电中试线为例,使用310x310毫米的方形玻璃面板替代12寸晶圆载体。玻璃载板可显著提升边缘切割利用率,降低封装成本。中介层制造过程中也需要临时载板支撑,大尺寸方形玻璃面板可突破12寸晶圆限制,实现更大尺寸方形面板加工。第二,玻璃的热膨胀系数可调。康宁、肖特等供应的低热膨胀系数玻璃已将系数压至3.3左右,与硅接近,可有效缓解ABF载板翘曲。第三,表面平整度高,玻璃基板平整度约0.1微米,而有机载板为1-3微米,因而更适配高密度布线。展望未来,先进封装中玻璃主要有两个应用。一是用玻璃芯载板替代传统的有机芯ABF载板。ABF载板在CoWoS、EMIB等方案中广泛应用,其结构包括芯层和两侧ABF布线层。在大面积封装下,它会面临严重翘曲和布线精度不足的问题。未来趋势是用TGV玻璃替代载板中的有机板芯,凭借更低的热膨胀系数、更高的弹性模量降低翘曲,同时凭借更低的表面粗糙度实现高密度布线。Intel、京东方等厂商已有尝试。玻璃芯载板有望率先应用于大尺寸极限线宽的先进封装,如在CoWoS方案中替代下方的Substrate,对现有CoWoS中介层无影响。第二个应用是在台积电CoPoS方案中作为临时玻璃载板。CoPoS是面板级CoWoS方案,核心区别是将中介层加工中的12寸晶圆替换为300x310毫米方形面板,显著提升中介层切割效率。中介层制造需临时载板支撑,CoPoS工艺将原12寸晶圆临时载板升级为300x310毫米玻璃临时载板。此外,未来台积电也有望将玻璃芯载板引入CoWoS和CoPoS封装同时,玻璃芯ABF载板市场空间巨大。根据测算,2028年和2033年全球玻璃载板市场空间预计可达650亿元和2700亿元。海外各大晶圆厂及其他厂商都在大力布局。首先布局最积极的是英特尔。2023年5月,其在先进封装蓝图中提出用玻璃芯载板替代传统封装载板,同年9月推出首款先进封装玻璃载板,并持续推动。英特尔推进该方案的原因在于其推动EMIB方案的诉求,旨在抢占更多台积电先进封装溢出市场。目前以CoWoS为代表的2.5D封装是主流,但其中介层需晶圆级工艺制造,技术难度大、成本高且产能建设慢。而EMIB工艺没有中间层,仅有一层ABF载板,通过挖槽埋入硅桥实现局部高密度互联,无需中介层产能,在成本和扩展速度上相对CoWoS有优势。尽管性能有差距,但可承接台积电产能短缺溢出的部分。EMIB技术也在持续演进。英特尔已推出EMIB和Foveros方案面积将持续增大,2028年可能达到12倍光罩尺寸。客户方面,预计2027年量产的GPUV9将使用EMIB方案,Meta也在评估将其用于AI芯片的可能性。对于英特尔,大尺寸EMIB封装对平整度要求更高,因此其玻璃芯EMIB方案有望更快渗透。今年年初,英特尔在展会上展示了封装面枳达两倍光罩尺寸、合计22层的玻璃芯方案。产能方面,英特尔持续加码玻璃芯载板投入,包括美国工厂技改、在印度投资33亿美元建立玻璃基板产线。从其CEO表态看,未来投入重心将集中在玻璃基板及新材料领域,预计英特尔推进速度较快。
台积电方面,短期其CoWoS工艺将采用玻璃临时载板,远期有望将玻璃芯载板引入载板层。工艺上,CoWoS-L计划2027年实现9.5倍光罩尺寸,2028年实现14倍。SoW方案面积达40倍光罩尺寸,预计2027年具备量产能力。内部也在推进CoPoS工艺以提升切割利用率,预计2028年底至2029年初量产。对于CoPoS,初期将确定性采用玻璃临时载板,将12寸晶圆临时载板替换为310x310毫米方形面板。供应链可能与SoW玻璃板类似。台积电还与群创、ED合作测试玻璃芯ABF载板。预测未来如果台积电遇到明显的大面积翘曲问题,也可能将玻璃芯载板引入CoWoS或SoW封装,替代有机基substrate。此外,韩系厂商三星、SKC也有布局,三星计划2028年量产玻璃芯载板,SKC计划2027年量产玻璃基板。
玻璃基板工艺方面,原材料是低热膨胀系数玻璃原片,需经表面处理、激光诱导刻蚀、通孔填充、RDL制造等工序,成为完整的玻璃芯ABF载板。其中玻璃原片、通孔填充和RDL布线是壁垒较高的工序。首先是玻璃原片,其工艺与显示面板类似,但理化性质要求更严格。与显示面板玻璃相比,它也是硼硅系配方,但减少氧化铝、增加二氧化硅以调低热膨胀系数。目前多采用溢流下拉法实现更高的表面平整度。供应链以海外厂商为主,康宁、肖特、旭硝子是主要供应商。其次是TGV通孔,工艺上与TSV不同。TSV采用Bosch干法刻蚀,先打盲孔再背面减薄。TGV一般是直接刻蚀通孔并填充。TGV主要难点在于小直径提升布线密度和高深宽比(同样厚度实现更小孔径)。行业共识是激光诱导刻蚀工艺成为大规模TGV 制造主流。该工艺利用超短脉冲激光扫描玻璃内部目标区域使其改性,再浸入酸或碱刻蚀液刻蚀。与激光直接烧蚀相比,可避免机械应力和热应力产生的裂纹及边缘损伤,可制造深宽比超过50:1的极细微通孔。另一个难点是TGV金属化填充,分为种子层沉积和电镀填充两步,关键在于快速无缺陷地用铜完整填充通孔。种子层沉积主要采用PVD工艺,先在孔壁沉积钛阻隔层,再沉积铜种子层,以缓解金属与玻璃热膨胀系数差异并控制应力。难点在于当深宽比较大时,PVD在通孔中心区域难以连续覆盖种子层,易出现局部分层,影响电镀。行业正积极开发湿法化学镀工艺改善。电镀填充时,内部铜填充是难点。TGV是通孔填充(而非TSV的盲孔),易出现孔口过早封闭导致内部空洞,影响电流导通。业界普遍协同使用抑制剂、加速剂和整平剂,使TGV 中部填充速度高于两端,实现无空洞填充。RDL布线工艺方面,载板主要采用SAP工艺,难点在于低线宽和应力控制。细分工艺包括canteen、sub、MF,鉴于封装载板对线宽线距要求较高,目前主要采用sub工艺。干膜贴合附着力和种子层附着力是主要工艺难点。展望未来,SAP工艺在线宽低于500米时可能遇到走线缺陷和漏电挑战,行业可能提出更新方案。半导体级别的布线方案中内部应力控制是难点,因为ABF材料在XY方向热膨胀系数较高,与内部玻璃芯差距较大。在高多层压合及后续高温场景下,易因应力集中导致爆板。这对制造商的玻璃层压工艺及内部玻璃芯加工的应力控制提出了较高要求。接下来是玻璃桥和CPO玻璃基板,这是远期玻璃基板的重要增量。产业链推进最积极的是康宁,其持续推动CPO玻璃桥和玻璃基板方案。宗旨是用玻璃内部波导替代FAU进行CPO光信号输出,从而降低光耦合功耗、简化耦合工艺、提高集成度。康宁2017年提出用于板级互联的玻璃波导方案,2021年发布CPO玻璃基板demo,2025年9月与多方联合发布用于PIC和光纤连接的玻璃桥方案。玻璃桥可理解为将CPO玻璃基板的波导功能单独拿出来,作为更易落地的分体方案。玻璃桥的应用场景主要是CPO边缘耦合方案。传统CPO边缘耦合中使用FAU进行光信号输出,目前面临pitch间距和无源对准工艺两个难点。首先是pitch间距问题。硅光芯片封装空间有限,未来芯片需持续降低波导间距以提升单位面积通道数,与硅光芯片对接的FAU的pitch需同步降低。目前FAUpitch以127um为主,下一代量产80um,而硅光芯片pitch理论上可轻易做到50um以下,两者存在明显错配。耦合对准工艺方面,传统FAU使用人工有源对准,需芯片通光后通过六轴设备人工调整FAU方向至局部光功率最大点再固定,对耦合难度、效率及良率影响较大。康宁玻璃桥方案采用带波导的玻璃桥替代FAU进行耦合,2025年9月康宁与多方合作推出玻璃桥产品。玻璃FAU具备低损耗、可被动组装、高良率工艺兼容、可拆卸四大优点。传统FAU光路为硅光波导一FAU光纤;玻璃桥方案为硅光波导一玻璃桥波导一MPO一光纤,利用玻璃桥波导替代V 形槽功能。玻璃桥方案基于两大关键能力:PIC与玻璃桥的耦合和定位设计能力,以及低损耗小半径玻璃波导制造技术。耦合方面,PIC与玻璃桥波导采用锥形波导耦合方式,有效降低对准精度要求和耦合损耗。对准采用机械限位加被动对准方式,不再需要主动人工对准,仅需机器视觉和机械限位进行自动对准。创新无源式耦合带来三个显著优势:一是无需主动对准,借助机械限位和精密光学标记即可实现XYZ三方向高精度对准,提升量产性和良率;二是低插损,玻璃桥与PIC界面插损对XY方向微米级对准误差敏感性低,可控制在1.5dB以下,优于传统CPO;三是可拆卸,玻璃桥与PIC间无需胶水固定,故障时可拆卸替换,延长CPO系统可维护性。光波导制造方面,康宁采用离子交换方案,工艺流程包括表面处理、金属掩膜制造、涂胶、激光直写曝光、刻蚀、离子交换、去掩膜,再通过反向交换将波导埋入玻璃中。关键指标包括弯曲半径、传输损耗和MPO侧插损。玻璃波导需将硅光波导侧约50um pitch扇出至MPO侧约250um pitch,因此高曲率波导有助于降低线路长度和空间占用,但高曲率会增加损耗。康宁通过工艺在损耗可控下将曲率半径降至较低水平,减小占地面积。传输损耗方面,康宁通过工艺调整和玻璃成分优化已降至较低水平。MPO插损方面,通过机械对准和模场匹配可降至0.5dB以下。玻璃桥方案有望解决CPO放量面临的耦合效率、可维护性等难点。当前CPO仍处于小批量出货向大批量爬坡阶段。玻璃桥无需主动对准,维护效率高且支持拆卸,有望成为加速CPO放量、提升系统效能的关键工艺。与集成度更高的CPO玻璃基板相比,玻璃桥中短期落地可能性更高。康宁自身具备深厚波导制造能力,其核心工艺优势可加速产品落地。国内厂商京东方、水晶光电等也已与康宁在该领域展开合作。展望未来,康宁将把玻璃桥方案推向系统集成度更高的CPO玻璃基板。康宁2017年即提出该概念2021年展出demo,2025年开始测试255x420毫米大尺寸CPO底板。CPO基板结合了TGV和光波导工艺。其中间部分通过TGV工艺实现ASIC和光引擎电芯片的高密度电连接,外侧区域通过制造波导实现光引擎信号扇出。因此具备高平整度、高电信号互连密度、低光波导耦合损耗优势,有望成为远期CPO终极方案。对国内厂商也是增量,可参与TGV、波导制造及布线等环节。展望远期,CPO玻璃基板方案不仅应用于硅光方案,未来MicroLED方案也有望采用以提升集成度。对于京东方,可以认为是该赛道下值得推荐的个股。作为全球显示面板龙头,京东方具备丰富的玻璃表面加工工艺,并前瞻布局TGV和先进封装,已成长为覆盖原片加工、TGV、高多层RDL全制程的行业龙头。公司2021年开展TGV技术开发,2022年投资4亿元建设玻璃基和硅基兼容的8寸晶圆级创新实验平台,2023年通线;2024年投资10亿元建设玻璃基载板试验线,2025年6月设备搬入,12月建设完成,2026年上半年实现全自动化设备通线。合作关系上,京东方与康宁的绑定为上游原材料供应和下游客户拓展提供了卡位优势。2026年5月21日,京东方公告与康宁签订合作备忘录,双方将围绕玻璃基封装、可折叠玻璃、钙钛矿和光互联展开合作。结合康宁的原材料积累、海外客户关系和京东方的精密玻璃加工制造能力,有望加速终端客户导入。目前京东方产品已送样国内外终端芯片厂,多家客户进入技术测试阶段,未来有望携手康宁持续加速客户导入。当前京东方样品需求旺盛,有望持续扩充产能。2026年末有望达到1000片/月的中试线设计产能,后续量产线有望于2027年上半年达成量产性投资条件,未来持续大幅扩充产能并贡献利润增量。远期来看,玻璃桥和Micro LED光互联有望打开成长空间。玻璃桥和CPO玻璃基板是康宁向光互联切换升级中的重要产品。京东方与康宁合作开发玻璃桥产品,后续有望针对CPO玻璃基板展开合作,持续受益CPO渗透。MicroLED光互联凭借低功耗、低成本,未来有望成为铜退光进趋势下供应链短距离光互联的重要方案。京东方旗下华灿布局 Micro LED外延芯片和发光模组业务,拥有全球首条Micro LED芯片6英寸量产线,其通信应用芯片产品已于2025年下半年产出样品并交付客户验证。作为配套,京东方成立MicroLED光互联系统项目进行前瞻技术预研,未来有望承担系统集成业务。远期来看,Micro LED光互联有望采用CPO玻璃基板提升集成度,多个业务间形成共振。预测方面,主营业务上,随着消费市场回暖,TV、PC、手机业务营收温和增长。盈利能力上,显示器件业务随着高世代LCD稼动率提升、OLED出货增长、竞争格局改善及高世代LCD产线折旧逐步到期,毛利将显著改善,贡献利润增量。同时公司持续进行少数股权收购,有望增厚归母净利润。预测2026、2027、2028年归母净利润分别为 89.4、122.5、166.1亿元,对应PE分别为21.7、6.4、1.6倍,具备性价比。公司上调至买入投资评级,持续推荐。今天对京东方的报告解读就到这里。欢迎交流,谢谢大家。
全文总结:本次汇报围绕玻璃基板在先进封装中的应用展开,重点解读了行业趋势、技术路线、市场空间、主要厂商布局以及京东方在该领域的投资价值。首先,先进封装正朝着大尺寸、低线宽方向发展。CoWoS等2.5D/3D封装成为AI算力芯片主流,芯片面积持续增大(如NVIDIA从Blackwell到Rubin Ultra),传统有机ABF载板面临翘曲、切割利用率低、平整度不足等瓶颈。玻璃基板因其热膨胀系数可调、表面平整度高、适合大尺寸方形面板加工等优势,成为突破方向。
玻璃在先进封装中有两大核心应用:一是玻璃芯载板,替代传统ABF载板中的有机芯层,降低翘曲并支持高密度布线;二是作为临时载板,用于台积电CoPoS等面板级封装,提升中介层切割效率。据测算,2028年全球玻璃载板市场空间约650亿元,2033年可达2700亿元。海外厂商积极布局。英特尔推进玻璃芯EMIB方案,已展出22层玻璃芯样品,并在美国、印度投建产能;台积电短期采用玻璃临时载板,远期有望在CoWoS中引入玻璃芯载板,同时推进CoPoS工艺;三星、SKC分别计划2027-2028年量产。
玻璃基板制造工艺包括低热膨胀系数玻璃原片(康宁、肖特等供应)、TGV通孔(主流为激光诱导刻蚀,可达50:1深宽比)、金属化填充(PVD+电镀,需解决深孔连续覆盖和空洞问题)以及RDL布线(SAP工艺为主,面临低线宽和应力控制挑战)。ABF与玻璃芯的热膨胀系数差异也带来爆板风险,对压合工艺要求高。远期增量来自玻璃桥和CPO玻璃基板。康宁主导的玻璃桥方案用波导替代FAU,实现低损耗、被动组装、可拆卸,可解决CPO耦合效率与维护难题。CPO玻璃基板集成TGV与波导,实现电互连与光扇出,有望成为终极方案。国内厂商京东方、水晶光电等已参与合作。京东方作为显示面板龙头,具备深厚玻璃加工能力。公司已完成TGV技术开发,建成试验线(2026年上半年通线),并与康宁签订合作备忘录,产品已送样多家客户。预计2026年末中试线达1000片/月,后续量产线有望在2027年上半年启动。远期看,玻璃桥、MicroLED光互联等业务将打开成长空间。盈利预测显示2026-2028年归母净利润分别为89.4、122.5、166.1亿元,估值具备性价比,给予买入评级。

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