玻璃通孔（TGV）技术是实现玻璃基板垂直电气互连的核心工艺，也是玻璃基板产业化过程中最关键的环节。财信证券报告指出，TGV技术面临成孔、填充、高密度布线三大挑战，激光诱导刻蚀法等新型工艺正推动产业突破。沃格光电子公司通格微布局芯片级玻璃基板，新建年产10万平米项目预计2024年内试生产。
TGV：玻璃基板垂直互连的核心技术
TGV（Through Glass Via，玻璃通孔）技术是实现玻璃基板垂直电气互连的关键工艺。与硅基板的TSV（Through Silicon Via）类似，TGV通过在玻璃基板上制作垂直通孔并填充导电材料，实现芯片与基板之间的三维电气连接。
TGV技术之所以关键，在于玻璃材料与有机材料截然不同的物理特性。玻璃表面平滑，与常用金属（如铜）的黏附性较差，容易造成玻璃衬底与金属层分层，导致金属层卷曲甚至脱落。同时，玻璃是绝缘材料，无法像硅基板那样通过掺杂实现导电，必须通过通孔填充金属来实现垂直互连。TGV通孔的成孔质量、填充完整性和高密度布线能力，直接影响玻璃基板的良率和性能。
TGV技术也是玻璃基板区别于有机基板的核心技术壁垒。有机基板的垂直互连可通过多层压合和机械钻孔实现，工艺相对成熟。而玻璃基板的TGV通孔需要在高硬度、低韧性的玻璃材料上制作高深宽比的微孔，传统机械钻孔难以满足精度要求，必须采用新型成孔工艺。TGV技术的突破进展将直接决定玻璃基板的商业化进程。
TGV成孔工艺：激光诱导刻蚀优势明显
TGV通孔成孔是TGV技术的第一步，也是最关键的环节之一。成孔工艺需满足高速、高精度、窄节距、侧壁光滑、垂直度好及低成本等一系列要求。目前主要的通孔成孔工艺包括聚焦放电法、等离子刻蚀法、激光烧蚀法、电化学放电法、光敏玻璃法和激光诱导刻蚀法等。
激光诱导刻蚀法在TGV成孔中优势较为明显。该工艺通过激光在玻璃内部诱导改性区域，再通过化学刻蚀选择性去除改性区域的玻璃材料，形成通孔。相比其他工艺，激光诱导刻蚀具有成孔快、可制作高密度高深宽比通孔、玻璃通孔无损伤等优势，与玻璃基板大批量、高精度的制造需求高度契合。
TGV通孔的工艺路线尚未完全收敛。不同厂商根据自身技术和设备条件选择了不同的成孔路径，这也意味着TGV工艺的标准化仍在进行中。对于国内企业而言，提前布局TGV技术能力有助于在玻璃基板产业化的过程中抢占先机。
TGV填充与高密度布线：决定良率的关键
通孔填充是TGV技术的另一大挑战。玻璃表面平滑，与铜等常用导电金属的黏附性较差，在电镀填充过程中容易造成玻璃衬底与金属层之间的分层现象，导致金属层卷曲甚至脱落。解决黏附问题需要在玻璃表面沉积黏附层和种子层，同时优化电镀填充工艺参数，确保金属与玻璃界面的结合强度。
高密度布线同样面临技术难点。玻璃表面粗糙度小有利于精细线路制作，但随着线宽线距进入亚微米级别，半加成工艺法面临新的挑战：在窄间距内刻蚀种子层容易对铜走线造成损伤，且窄间距内的种子层残留容易造成漏电。当线宽小于5μm时，这些问题尤为突出，需要更精细的工艺控制。
除上述工艺挑战外，玻璃基板还面临应力问题、可靠性问题、良率问题、成本问题等多重产业挑战。解决这些问题需要产业链协同，从玻璃材料供应商、设备制造商到封装企业共同建立畅通的供应链。从产业进展看，全球前五大基板厂商均已投入玻璃基板前期研发，产业链协同正加速技术成熟。
沃格光电：布局芯片级玻璃基板
沃格光电是国内领先的玻璃基光电子元器件和精密集成电路载板企业，主营业务分为显示业务板块和半导体业务板块。在半导体业务方面，公司主要产品为玻璃基芯片封装转接板和玻璃基板级封装载板，利用公司在玻璃基通孔、RDL线路导通以及SAP双面多层线路堆叠等技术的积累，布局半导体先进封装领域。
在终端应用方面，沃格光电的玻璃基封装产品可应用于大型AI算力服务器（CPU/GPU）、数据中心、自动驾驶、光通信、CPO光模块、射频（含手机）、5G/6G通信基站、MEMS（微型传感器）等高性能计算或高性能信号传输应用场景。封装形式涵盖Chiplet垂直封装、CPO光电共封装、FOPLP等多种先进封装技术。
产能建设方面，公司全资子公司湖北通格微新建的玻璃基封装载板项目一期年产10万平米，部分设备已陆续到场安装，预计2024年内试生产。通格微在TGV玻璃通孔技术能力、高精密布线技术等方面已形成技术储备，TGV技术是实现玻璃基板垂直电气互连的核心，有望伴随玻璃基板产业的发展持续受益。
表4：TGV通孔成孔工艺对比| 工艺方法 | 优点 | 不足 |
|---|
| 激光诱导刻蚀法 | 成孔快，高密度高深宽比，无损伤 | 设备成本较高，工艺窗口窄 |
| 聚焦放电法 | 速度快 | 精度有限，热损伤明显 |
| 等离子刻蚀法 | 精度高，侧壁光滑 | 成本高，速率慢 |
| 激光烧蚀法 | 灵活，可加工异形孔 | 热影响区大，侧壁粗糙 |
| 光敏玻璃法 | 批次一致性好 | 玻璃成分受限，通孔密度低 |
玻璃基板产业化的挑战与机遇
玻璃基板产业化面临技术、成本、生态三重挑战。技术层面，TGV通孔填充、高密度布线、应力控制等核心工艺仍需进一步成熟。成本层面，玻璃基板目前的生产良率远低于成熟有机基板，前期研发和设备投入需要较大资金。生态层面，玻璃基板的材料体系、设备体系、设计工具均需重新建立，产业链配套尚不完善。
然而，挑战与机遇并存。玻璃基板契合当前AI芯片对大面积、高密度、高速传输封装基板的迫切需求，市场需求明确且迫切。产业链协同正在加速——英特尔、台积电、三星等制造龙头，AGC、NEG、康宁等材料巨头，以及全球前五大基板厂商均投入玻璃基板研发。从产业规律看，当产业链各个环节的头部企业同步推进时，技术突破和成本下降的速度往往超出预期。
财信证券维持对电子行业的“领先大市”评级，建议关注布局半导体封装用玻璃基板的沃格光电。玻璃基板长期市场空间广阔，当前处于产业化前夕的战略布局窗口。技术成熟后，材料成本优势有望推动玻璃基板渗透率持续上行，产业链相关企业有望迎来需求与估值的双重提升。
