5年翻3倍！玻璃晉升半導(dǎo)體關(guān)鍵材料

本文由半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)縱橫（ID：ICVIEWS）綜合

到2030 年，玻璃材料在半導(dǎo)體領(lǐng)域的應(yīng)用將增長(zhǎng)近三倍。

近日，Yole研究了玻璃作為半導(dǎo)體制造的關(guān)鍵推動(dòng)因素的日益普及，它重新定義了工藝、產(chǎn)能規(guī)劃和新一代半導(dǎo)體器件。Yole認(rèn)為，玻璃正從一種特種材料轉(zhuǎn)型為基礎(chǔ)工藝平臺(tái)。其在載體、晶圓級(jí)光學(xué)器件、中介層、功率器件和存儲(chǔ)器封裝等領(lǐng)域的應(yīng)用正在加速增長(zhǎng)。這主要得益于更高的集成度、3D架構(gòu)和先進(jìn)制造工藝的需求。

玻璃從利基材料向戰(zhàn)略材料轉(zhuǎn)型

根據(jù)Yole Group的報(bào)告，玻璃在半導(dǎo)體制造領(lǐng)域正處于一個(gè)關(guān)鍵時(shí)刻。玻璃過(guò)去主要用于特定的工藝環(huán)節(jié)，而現(xiàn)在，它正成為臨時(shí)性和永久性功能的核心材料：載體晶圓仍然是最大的收入來(lái)源。晶圓級(jí)光學(xué)器件、面板基板、玻璃芯基板和 TGV 中介層在內(nèi)的功能性器件的重要性正在迅速增加。從 2025 年到 2030 年，晶圓需求預(yù)計(jì)將以 10.2% 的復(fù)合年增長(zhǎng)率增長(zhǎng)，超過(guò)收入增長(zhǎng)，因?yàn)殒I合步驟不斷增加，封裝從 2D 過(guò)渡到 3D。

這一擴(kuò)張得益于更廣泛的生態(tài)系統(tǒng)變化。一方面，到2030 年，玻璃的需求將增長(zhǎng)近三倍，這主要得益于 CIS、微流控、電源、存儲(chǔ)器/HBM、AR 和 RF 等技術(shù)的應(yīng)用；另一方面，玻璃尺寸正朝著 300 毫米和面板級(jí)加工方向發(fā)展；此外，設(shè)備依賴性日益增強(qiáng)，通過(guò)成型、CMP、計(jì)量和載體清潔實(shí)現(xiàn)臨時(shí)粘合/脫粘成為關(guān)鍵瓶頸。

在《2025 年半導(dǎo)體制造用玻璃材料》報(bào)告中，供應(yīng)鏈分析表明，該市場(chǎng)正在進(jìn)入一個(gè)新時(shí)代，在這個(gè)時(shí)代，再利用、本地化和每次循環(huán)成本決定了競(jìng)爭(zhēng)力。

玻璃成為主流

Yole Group的分析師預(yù)測(cè)，到2030年，玻璃材料收入將以9.8%的復(fù)合年增長(zhǎng)率增長(zhǎng)。這證實(shí)了玻璃已穩(wěn)固確立其作為主流半導(dǎo)體工藝平臺(tái)的地位。

CIS領(lǐng)域最具活力，在智能手機(jī)和汽車成像等應(yīng)用領(lǐng)域的高需求推動(dòng)下，預(yù)計(jì)將占2025年玻璃總收入的三分之二。玻璃回收和多循環(huán)再利用對(duì)于控制成本至關(guān)重要。微流控也是一個(gè)重要的應(yīng)用領(lǐng)域，預(yù)計(jì)到2025年將占據(jù)近四分之一的市場(chǎng)份額。微流控應(yīng)用正在快速增長(zhǎng)，尤其是在生物醫(yī)學(xué)和工業(yè)診斷領(lǐng)域。毋庸置疑，玻璃材料具有尺寸穩(wěn)定性和耐化學(xué)腐蝕性。

最具增長(zhǎng)潛力的市場(chǎng)細(xì)分領(lǐng)域是存儲(chǔ)器，預(yù)計(jì)2025年至2030年間的復(fù)合年增長(zhǎng)率將達(dá)到33%，其中HBM是主要應(yīng)用領(lǐng)域。多級(jí)鍵合晶圓工藝、超平坦載體、TGV中介層和玻璃芯基板等技術(shù)增強(qiáng)了信號(hào)完整性和翹曲控制。

電力電子器件、射頻電子器件以及微機(jī)電系統(tǒng)（MEMS）（尤其是汽車壓力傳感器和光學(xué)MEMS的強(qiáng)勁需求）也具有戰(zhàn)略意義。

供應(yīng)鏈：邁向更廣泛的生態(tài)系統(tǒng)

到 2030 年，玻璃供應(yīng)鏈預(yù)計(jì)將與 IC 基板行業(yè)類似。區(qū)域冗余，受當(dāng)?shù)丶?lì)措施和風(fēng)險(xiǎn)規(guī)避驅(qū)動(dòng)；規(guī)格要求非常詳細(xì)，客戶需要定義公差和平面度要求；以合同形式簽訂，簽訂長(zhǎng)期協(xié)議，協(xié)議價(jià)格與每個(gè)周期的成本掛鉤，而不是與每個(gè)印版的價(jià)格掛鉤。

市場(chǎng)集中度仍然很高。到2025年，AGC、PlanOptik、康寧和肖特將占據(jù)全球約90%的收入。

Yole集團(tuán)的Bilal Hachemi解釋說(shuō)：“玻璃供應(yīng)鏈正在經(jīng)歷結(jié)構(gòu)性重塑。到2030年，它的運(yùn)作方式將與集成電路基板生態(tài)系統(tǒng)非常相似，以區(qū)域冗余、設(shè)備與材料的緊密耦合以及基于周期的經(jīng)濟(jì)模式為基礎(chǔ)。這種轉(zhuǎn)變將使那些掌握產(chǎn)能和再利用的企業(yè)獲得競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)?！?/p>

玻璃正迅速成為半導(dǎo)體行業(yè)最具戰(zhàn)略意義的材料之一。隨著需求預(yù)計(jì)將增長(zhǎng)三倍，應(yīng)用領(lǐng)域日益多元化，供應(yīng)鏈也在不斷轉(zhuǎn)型，各利益相關(guān)方必須為未來(lái)十年做好準(zhǔn)備，未來(lái)十年將以產(chǎn)能擴(kuò)張、表面處理能力、設(shè)備相互依存以及單周期成本管理為特征。

玻璃基板，一觸即發(fā)

玻璃基板是一種用玻璃替代傳統(tǒng)半導(dǎo)體封裝材料PCB（印刷電路板）的技術(shù)，旨在提高電源效率和耐熱性。與傳統(tǒng)基板相比，玻璃基板在減少翹曲（彎曲）方面具有顯著優(yōu)勢(shì)，預(yù)計(jì)未來(lái)人工智能半導(dǎo)體對(duì)玻璃基板的需求將會(huì)增加。這是因?yàn)槿斯ぶ悄馨雽?dǎo)體為了最大限度地提高性能，芯片尺寸不斷增大，這也增加了其對(duì)翹曲的敏感性。

從這個(gè)角度來(lái)看，韓國(guó)主要企業(yè)正積極推進(jìn)玻璃基板的商業(yè)化，旨在擴(kuò)大玻璃基板市場(chǎng)。三星集團(tuán)旗下的三星電機(jī)、SK集團(tuán)旗下的Absolix以及LG集團(tuán)旗下的LG Innotek都在玻璃基板業(yè)務(wù)領(lǐng)域處于領(lǐng)先地位。

目前，包括三星、SK和LG在內(nèi)的多家韓國(guó)本土大型電子公司的子公司正競(jìng)相進(jìn)軍下一代半導(dǎo)體玻璃基板市場(chǎng)。

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