过去几年，很多芯片的竞争都是围绕着人工智能展开的。无论是炙手可热的GPU，还是突然爆红的ASIC，或者是HBM，甚至是最近登上热搜的GDDR，都是行业关注的重点。除此以外，台积电、三星和Rapidus的2nm、博通和Marvell的硅光，这也都是大家绕不开的技术热点。

与此同时，在芯片领域的另一场比赛也正进入激烈阶段，那就是基板技术的竞争。基板，简单来说，是一种带有嵌入线路的树脂板，中央处理器和其他种类的芯片可以安装其上。众所周知，芯片的核心部件是die，上面集成了数百万个晶体管，它们负责计算和处理信息。基板的作用就是将die与主板连接起来。通过不同的接触点，基板实现了die与计算机其他组件之间的电力和数据传输。

在人工智能、云计算、汽车智能化等电子技术迅猛发展的背景下，加之智能手机和可穿戴设备等电子产品日益追求小型化和轻薄化，对集成电路（IC）的要求也在不断提升，特别是对高速、高集成度和低功耗性能的需求日益增长。这无疑对半导体封装技术提出了更为严苛的挑战，要求其实现更高密度、更多层以及更薄型化。行业领先的基板供应商Toppan也明确指出，半导体封装技术的发展需满足以下三个关键点：1. 小型化且高密度的封装技术；2. 高引脚数量，以实现更高的集成度和多功能性；3. 优秀的散热性能和电气性能，以确保高性能表现。

这些需求正是推动先进基板技术竞争加剧的核心因素。正如图表所示，倒装芯片球栅阵列（FC-BGA）已成为业界争相发展的焦点之一。

FC-BGA的竞争，愈演愈烈

FCBGA，即Flip Chip Ball Grid Array的简称，代表了一种性能卓越且性价比高的球栅阵列封装技术。在这种技术中，芯片上的小球充当了连接点，通过可控塌陷芯片连接（C4）技术，实现了稳定的电气连接。

追溯这项技术的发展历程，其起源可以回到20世纪60年代，当时由IBM首次推出，用作大型计算机的板级封装解决方案。随着时间的推进，这项技术经历了多次迭代，引入了熔融凸块利用表面张力来支撑芯片，并精确控制凸块的高度。FCBGA封装技术因其出色的性能和相对较低的成本，逐渐在倒装芯片技术领域取代了传统的陶瓷基板，成为行业主流。

得益于其独特的结构设计和高效的互连方式，FCBGA成为了众多高性能应用场景的首选封装技术，尤其在图形加速芯片领域，它已经成为了主要的封装方式之一。在Toppan看来，采用高密度半导体封装基板的FC-BGA技术，能够为高速LSI芯片带来更丰富的功能。

早在2021年，知名的分析机构Yole便预测，得益于汽车、高性能计算、笔记本电脑和客户端计算需求的增长，以及消费者和服务器应用中对图形处理需求的激增，FCBGA封装技术的市场收入有望从2020年的100亿美元上升至2025年的120亿美元。鉴于近年来AI的发展超出预期，FCBGA市场的实际表现可能会超出这一预测，这也吸引了更多厂商投身于这一领域的竞争。

根据Techno Systems Research的报告，日本企业在FC-BGA技术领域表现突出，占据了全球40%的生产能力。在FC-BGA基板市场占有率方面，揖斐电业（Ibiden）以17%的份额领先，紧随其后的是新光电机（Shinko Electric）的12%，京瓷的4%，以及凸版印刷的3%。台湾厂商也占据了40%的市场份额，其中欣兴电子和南亚电路板分别以19%和12%的占有率位居前列。

因此，这些领先企业率先扩大了FC BGA的生产。早在2023年，Ibiden就宣布了扩产计划，并计划到2025年将AI服务器IC基板产量提升40%。同样在2023年，凸版印刷的时任总裁Hideharu Maro宣布，将在接下来的三年内投资约600亿日元，以提高电子产品（包括FC-BGA基板）的生产能力，目标是到2025年将FC-BGA基板的产能提升至2022年的四倍。

与此同时，韩国的巨头们也在强势进入这一市场。

在CES 2025上，LG Innotek的首席执行官Moon Hyuk-soo表示：“我们已经开始为美国的大型科技客户批量生产FC-BGA”，并补充说该公司“正在与多家全球领先的科技公司展开开发合作。”

在两年前的CES上，这家原本专注于摄像头模组的韩国厂商首次展示了其先进的FC-BGA产品。LG Innotek的FC-BGA以其高度集成、多层结构和大尺寸而著称，同时还拥有精细的图案和大量的微通孔。这些微通孔是连接电路和芯片的关键。LG Innotek的FC-BGA因最小化“翘曲”现象而闻名，这种现象通常是由于制造过程中的热量和压力导致的弯曲。该产品采用数字化转型（DX）技术生产，引起了众多公司和观众的极大兴趣。

同样来自韩国的三星电机也在去年7月宣布与全球半导体企业AMD签订了高性能计算（HPC）服务器FCBGA的供货协议，并已开始量产。

据悉，服务器FCBGA是半导体基板中技术难度最高的产品之一，全球仅有少数几家公司能够量产高端服务器基板。服务器CPU和GPU需要在单个基板上安装多个半导体芯片，以实现更高的处理能力和信号速度。因此，服务器FCBGA基板的尺寸是PC标准FCBGA的四倍多，层数是其两倍多，超过20层。由于基板尺寸大、层数多，服务器FCBGA的生产需要先进的制造技术和专用设备，以确保产品的可靠性和生产良率，这对新进入者来说是一个充满挑战的领域。

三星电机通过一笔高达1.9万亿韩元的巨额投资，维持了在半导体基板领域的领先地位，其超间隙技术得到了巩固。公司已将位于釜山和越南的新工厂转化为高端产品的量产基地。三星电机自1991年涉足基板业务以来，一直以差异化技术为全球顶级企业提供产品，推动行业发展。在高规格移动AP半导体基板市场，三星电机在市场份额和技术层面均位居首位。展望未来，三星计划到2026年，将服务器、AI、汽车、网络等高价值FCBGA产品的比重提升至50%以上。

在积极发展FCBGA的同时，行业也将目光投向了玻璃基板这一新兴目标。

与此同时，韩国的巨头企业正强势进军。

LG Innotek的首席执行官Moon Hyuk-soo在拉斯维加斯举行的CES 2025上透露：“我们已开始为美国的大型科技客户大规模生产FC-BGA”，并补充道，公司“正在推进与多家全球领先科技企业的开发合作。”

在两年前的CES上，这家以摄像头模组为主打的韩国厂商首次展示了其先进的FC-BGA产品。LG Innotek的FC-BGA以其高度集成、多层结构和大尺寸而著称，同时还具备精细的图案和众多的微通孔。这些微通孔是连接电路和芯片的关键。LG Innotek的FC-BGA因有效减少了“翘曲”现象而闻名，这种现象通常是由于制造过程中的热量和压力导致的弯曲。该产品采用数字化转型（DX）技术生产，引起了众多公司和观众的极大关注。

同样来自韩国的三星电机也在去年7月宣布与全球半导体企业AMD签订了高性能计算（HPC）服务器FCBGA的供货协议，并已开始量产。

玻璃基板，新目标

尽管FCBGA技术能够满足当前的需求，但芯片制造商的追求永无止境。因此，具备低介电常数、低互联电容等特性的玻璃基板，成为了业界厂商新的研发焦点。

玻璃基板因其低介电常数，能在最大程度上减少信号传播的延迟和相邻互连间的干扰，这对高速电子设备来说至关重要。此外，玻璃基板还能降低互连间的电容，从而实现更快速的信号传输和整体性能的提升。在数据中心、电信和高性能计算等领域，速度是关键，使用玻璃基板可以显著提高系统的效率和数据吞吐量。

Yole分析指出，玻璃芯基板技术正在崛起，并为先进封装和IC基板这两个关键半导体行业的下一代技术和产品提供支撑。随着AI和HPC产品的普及，这两个市场都将迎来爆发。预计到2023年，先进封装市场的总价值将达到378亿美元，而先进IC基板市场将达到151.4亿美元。

英特尔通过采用玻璃芯基板技术的宣布，强调了这项技术有望改变半导体封装行业竞争格局的潜力。

在2023年8月，英特尔推出了业界首批用于下一代先进封装的玻璃基板之一，计划在本世纪后期推出。这一创新将推动封装中晶体管规模的进一步缩小，助力摩尔定律的持续发展，并为数据为中心的应用提供支持。

英特尔指出，随着对更强大计算能力需求的增长，以及半导体行业进入多芯片封装的异构时代，信号传输速度、功率传输、设计规则和封装基板稳定性的提升变得至关重要。与当前使用的有机基板相比，玻璃基板在机械、物理和光学特性上具有显著优势，能够在单个封装中连接更多晶体管，提供更好的扩展性，并能够组装更大的芯片复合体（即“系统级封装”）。芯片架构师将能够在更小的封装空间中封装更多的芯片，同时实现性能和密度的提升，增加设计的灵活性，并降低总体成本和功耗。

三星电机也宣布进军玻璃基板市场，计划于2027年开始量产半导体用玻璃基板。三星电机表示，虽然不能透露具体客户信息，但正在与不同客户进行讨论，并将向两到三个客户提供样品。公司还计划在其世宗工厂建立一条玻璃基板试验线，加快研发工作。

SK集团旗下的SKC也在最近的CES上表示，公司在美国佐治亚州建立了全球首个量产工厂，正在加速商业化进程。去年，SKC获得了美国政府7500万美元的生产补贴和1亿美元的研发补贴，以表彰其技术创新。SKC的高管表示，作为全球首个实现半导体玻璃基板商业化的公司，SKC将通过玻璃基板在日益激烈的半导体竞争中巩固技术优势。

大日本印刷公司（DNP）也宣称，使用玻璃芯基板（GCS）可以实现更精细的间距，从而实现极其密集的布线，因为它更坚固，不易因高温而膨胀。DNP展示的示意图甚至展示了从封装中完全省略细间距基板的可能性，这意味着未来可能不再需要这部分。

根据大日本印刷公司（DNP）的介绍，他们开发的玻璃芯基板能够实现高玻璃通孔（TGV）密度，与FPS标准兼容，并且具备较高的纵横比。这里的纵横比指的是玻璃的厚度与通孔直径的比例。随着通孔数量的增多和纵横比的提高，基板的加工难度增加，同时保持其刚性也变得更加困难。

DNP强调，他们开发的玻璃基板纵横比达到9，这保证了粘合性，实现了细间距兼容的布线。公司表示，由于玻璃芯基板（GCS）在厚度限制上较为宽松，因此在保持厚度、翘曲、刚度和平滑度之间的平衡方面，有着更大的设计灵活性。

当然，DNP并非唯一一家专注于为未来先进芯片或多芯片解决方案生产高密度互连（HDI）基板的刚性玻璃应用专家。康宁公司也在这一领域进行了长时间的探索，尽管其技术似乎尚未在商业上广泛应用于大批量芯片或多芯片模块的生产。

写在最后

有必要指出的是，上文提及的厂商并非产业链中的全部参与者，而是其中一些具有代表性的企业。然而，通过他们的战略布局，我们可以窥见行业的当前状况。

Yole的分析显示，从2024年起，先进IC基板行业将步入快速增长阶段，预计将实现9%的复合年增长率，到2029年市场规模将达到255.3亿美元。这一增长主要得益于FCBGA以及2.5D/3D高级封装对FC BGA基板需求的持续上升，其背后的推动力来自于高性能计算（HPC）和数据中心、5G、AI PC CPU、XPU以及汽车终端市场的AI加速器。

Yole强调，随着众多企业的加入，商业化玻璃芯基板（GCS）的竞争日益激烈，各家都力争成为首个将基于GCS的产品商业化的公司。Absolics、英特尔和三星等主要参与者，得到了其供应链中众多设备、材料和玻璃供应商的支持。在Yole看来，玻璃芯基板即将迎来激动人心的发展阶段。

关于技术发展趋势，Yole预测，随着不同终端市场需求的增长，先进基板技术将朝着更精细的线宽/线间距（L/S）、更多的层数和更大的尺寸等复杂方向发展。这种发展趋势正在扩大FCBGA基板以及半加成工艺（SAP）和改良型半加成工艺（mSAP）的市场份额。

Yole指出，行业内的一些企业正在竞相将线宽/线间距小于8/8微米的更精细高端基板商业化，而其他企业则专注于在积层IC基板上采用薄膜重新分布层（RDL）技术。Toppan最近推出了首款无芯有机中介层产品，旨在通过在积层基板上使用薄膜RDL来消除或替代硅中介层，以提供高性能且经济有效的解决方案。

与此同时，替代基板技术也在取得进展，金属绝缘体半导体（MIS）在低端基板应用中找到了其特定的市场定位，而高密度扇出（HD Fan-out）技术在高端应用领域，尤其是应用处理器单元（APU）中，已经确立了其地位。尽管这些技术已经得到验证，但它们在市场上的渗透率仍然相对较低。

值得注意的是，先进封装领域中的先进基板技术仍有广阔的发展空间，包括超高清扇出技术和2.5D/3D封装。薄膜RDL技术的集成能够满足更精细的L/S、更高的I/O密度和更紧凑的外形尺寸等需求。