隨著人工智慧（AI）與高效能運算（HPC）應用持續推進，半導體產業正迎來一場深刻的技術轉型。過去常被視為消費性耗材的玻璃，如今正逐步躍升為先進封裝技術的核心材料。國際研究機構 IDTechEx 在最新市場報告《半導體中的玻璃 2026-2036》中，深入探討了玻璃在晶片封裝、訊號傳輸及光子引導上的潛力，揭示其未來在半導體領域的廣闊前景。
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AI 與 HPC 驅動玻璃角色轉變
AI 與 HPC 系統對頻寬與功率密度的需求不斷攀升，成為推動玻璃材料崛起的主要動力。訓練加速器需要數千個高速 I/O 凸塊，以及能承載數百安培電流的低雜訊供電網路。傳統有機基層板雖具成本優勢，但在平坦度與導通孔密度上逐漸顯現瓶頸；矽中介層則能提供更精細的佈線，但受限於高昂價格與尺寸限制。
玻璃恰好補足了這兩者之間的缺口。它擁有低熱膨脹係數（CTE）與極低的損耗角正切，使其在高速訊號傳輸方面展現優勢。同時，來自 LCD 產業的大面板製程技術，也為玻璃基板帶來更大尺寸與成本下降的潛力，推動其快速從實驗性質走向商業化。
高頻通訊與光子整合：雙重市場引擎
玻璃的應用並不僅限於運算封裝，其低介電損耗與光學透明度，讓它在高頻通訊與光子整合領域同樣展現潛力。在 Ka 頻段以上，玻璃微帶線的插入損耗僅為有機線路的一半，成為 5G/6G 通訊的理想選擇。
另一方面，矽光子整合與共封裝光學（Co-packaged optics, CPO）也為玻璃材料帶來新契機。工程玻璃可同時承載電氣再分佈層與低損耗光波導，簡化製程並降低成本。結合穿透玻璃導孔（TGV）技術，單一玻璃核心即可支援電子與光子訊號的融合，進一步拓展應用範疇。
全球積極投入玻璃基板研發
目前，許多半導體與材料大廠已經投入玻璃基板技術的研發，並在試產線與探索性工廠中進行驗證。同時，大尺寸玻璃面板加工與低熱膨脹係數材料的開發，也在持續推進。台灣地區的 PCB 廠與設備廠商同樣受惠於這波新趨勢，並積極研發支援大尺寸基板的先進製程設備，推動生態系統逐步成熟。
供應鏈生態系統成為關鍵
玻璃要真正邁向大規模量產，不僅依賴原材料，更仰賴完整生態系統的建立。雷射鑽孔、銅填充、面板處理及設計自動化工具的成熟度，將直接影響良率與成本競爭力。此外，玻璃仍需面對來自矽與改良型有機材料的挑戰，例如晶圓代工廠正在推動的混合再分佈技術，以及新一代 ABF 核心板的持續進化。
市場趨勢與未來展望
展望未來，玻璃基板市場有望迎來高速成長期。隨著 AI、HPC、5G/6G 通訊與光子整合應用的擴張，對高效能、低損耗封裝材料的需求將持續增加。短期內，玻璃會率先在高階 HPC 與網路交換機中導入；中期則可望拓展至更廣泛的高頻通訊與光學模組；長期來看，玻璃甚至可能成為新一代異質整合與先進封裝的標準材料之一。
雖然技術成熟度與供應鏈建設仍存在挑戰，但業界已展現高度共識：玻璃將在下一個半導體十年中，扮演舉足輕重的角色。
結論
整體而言，玻璃材料正逐步走出傳統角色，成為 AI 與 HPC 封裝的潛力新星。憑藉低介電損耗、熱穩定性與大面板製程優勢，玻璃不僅能支撐高速、高功率的晶片設計，還能推動高頻通訊與光子整合的發展。雖然挑戰仍在，但隨著供應鏈完善與技術成熟，玻璃有望成為新世代半導體封裝的關鍵基礎。
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資料來源:從消費性市場走入半導體先進封裝，玻璃華麗轉身成基板材料當紅炸子雞
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