比較最後更新 2026年10月8日

玻璃基板與矽中介層的差異(先進封裝比較)

矽中介層(Si Interposer)是已在台積電CoWoS等實用化、具實績的材料,在矽晶圓上形成微細的重布線層(RDL),以高密度連接多顆晶片。玻璃基板(Glass Core Substrate / Glass Interposer)則是英特爾推動的次世代材料,特色是大面積化、低成本、低介電損耗與優異的平坦度,可望於2024~2025年開始量產。對於AI伺服器中AI加速器封裝的大面積化與成本降低而言,這是重要的技術選擇。

Verdict結論

玻璃基板與矽中介層最大的差異在於「材料與可處理的尺寸」。矽中介層在CoWoS等已有實績,可實現1μm L/S以下的超微細RDL,但尺寸上限為300mm晶圓,矽原料成本與CMOS設備成本也較高。玻璃基板可用510×515mm級的大型面板處理,優勢在於低介電損耗、優異的平坦度與熱膨脹的可控性,但量產初期的L/S約為2μm。英特爾正將其作為次世代材料推動。

主要差異

玻璃基板(Glass Substrate)與矽中介層(Si Interposer)依比較項目比較
比較項目玻璃基板(Glass Substrate)矽中介層(Si Interposer)
材料玻璃(低介電常數、低損耗、熱膨脹可控)矽晶圓(CTE≒2.6ppm/°C)
製造尺寸可對應大型面板(510×515mm等)→高產能受晶圓尺寸限制(最大300mm)
成本具降低製造成本的潛力(大面積處理)矽晶圓原料成本與CMOS製程設備成本高
佈線密度量產初期約2μm L/S,微細化開發中已實現1μm L/S以下的超微細RDL(CoWoS-L等)
TSV(貫通孔)需要TGV(Through-Glass Via)技術TSV為成熟技術(Si蝕刻、Cu填充)
熱膨脹係數(CTE)可依成分調整(容易接近Si/有機基板)Si與Si之間匹配(Si CTE≒2.6ppm/°C)
實用化現況由英特爾主導,目標2024~2026年量產(與TOPPAN等共同開發中)台積電CoWoS-S已有量產實績(大量用於AI GPU)

矽中介層與CoWoS的實績

矽中介層已作為台積電CoWoS(Chip-on-Wafer-on-Substrate)封裝的核心材料實用化。以高密度連接NVIDIA H100、A100、GB200等AI GPU與HBM的矽中介層,正在台積電的產線上大量生產。佈線層的最小L/S已達1μm以下,最適合需要高密度I/O連接的AI/HPC晶片。不過受300mm晶圓尺寸限制,要因應未來更大型中介層的需求,在成本與產能上有其極限。

玻璃基板追求的成本與大面積化

英特爾正主導推動玻璃核心基板的量產化,並與TOPPAN合作進行AI封裝用玻璃基板的量產開發。玻璃是比矽便宜的原料,可望透過面板級的大面積處理降低成本。此外,玻璃的低介電損耗有利於高頻訊號傳輸,也有助於提升次世代AI加速器的I/O速度。TGV(Through-Glass Via)形成技術、平坦度控制與玻璃破裂控制是量產化的課題。先進封裝的整體內容請參閱先進封裝,CoWoS與FOPLP的比較請參閱CoWoS與FOPLP的差異(2.5D先進封裝比較)。

常見問題

玻璃基板會取代矽中介層嗎?
中長期而言,可能在部分用途上取代或補足,但目前矽中介層在先進AI GPU封裝上擁有實績。玻璃基板在降低成本與大面積化方面具優勢,視2025~2027年以後的量產化進展,將定位為與CoWoS並列的選項之一。
玻璃基板的主要廠商有哪些?
英特爾(主要推動者)與TOPPAN(凸版印刷)居於領先,AGC、SCHOTT、Corning則是玻璃材料供應商。欣興電子(Unimicron)、AT&S等載板廠商也已投入玻璃核心基板的開發。
矽中介層有什麼缺點?
受300mm晶圓尺寸上限影響,大面積中介層在成本與良率上面臨課題。此外,由於需要矽晶圓與CMOS製程設備,製造成本高,在未來更大型的AI加速器封裝中,競爭力可能下降。

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