玻璃基板研究

[20240415] 玻璃基板為晶片開發的the next big thing，蘋果預先導入玻璃基板PCB晶片技術

目前的PCB通常由銅層和焊料層下方的玻璃纖維和樹脂混合物製成。該材料對熱敏感，意味必須透過動態熱能管理（thermal throttling）仔細控制晶片溫度。當晶片變得太熱時，會降低晶片的性能。因此，晶片只能在有限的時間內維持其最大性能，然後才會回落到較慢的速度以降低溫度[1]。然而，先進封裝上的玻璃基板，是將晶片疊層中的矽中介層中的材料置換成玻璃[3]，玻璃基板製成的印刷電路板 (PCB)，可提供一種全新的安裝和封裝晶片方式，可以大大增加PCB所能承受的溫度，不僅可以提供更好的熱性能，使處理器能夠以最大功率運行更長時間。所以玻璃基板將成為晶片開發的下一個重大事件。另外，玻璃基板超平坦的性質，可以進行更精確的蝕刻，從而可以將組件放置得更近[1]，從而增加任何尺寸內的電路電晶體密度約十倍[3]。

此外，由於封裝技術提升，未來單一晶片能夠容納的電晶體將有望來到最多一兆個的目標，不僅晶片製程成本、難度大幅降低，晶片頻寬翻倍，能突破過去摩爾定律註的限制[3]。

南韓BusinessKorea媒體指出，隨著AI競賽越演越烈，Nvidia、AMD、英特爾等，也都有意採用，估計最快2026年上路[2]。此市場的領導者為英特爾，2023年5月宣布擴足玻璃基板業務，已與部分韓企合作[2。英特爾已投入10億美元為將來量產計畫擴建相關產線[3]。英特爾執行長基辛格在2023年新創日發表會上率先公布，取得技術突破，玻璃基板預計於2026至2030年推出，可使封裝中的電晶體持續微縮，以滿足AI等資料密集、高性能工作負載的需求[3]。預計到2030年使用玻璃基板可以讓一顆晶片放入一兆電晶體。這比起蘋果iPhone 15 Pro中的A17 Pro處理器擁有190億個電晶體，超過50倍[1]。

畢竟，迄今為止的大多數進展都是透過更小的製程實現的。例如：蘋果目前在iPhone 15 Pro機型中採用的​​A17 Pro中的3奈米晶片處於領先地位，之後將計劃採用2奈米，然後是1.4奈米。如果每一顆晶片可以放入更多電晶體，這有助於晶片在未來發展。

另一方面，SKC是首家投入玻璃基板業務的韓廠，SKC與晶片設備大廠應材（Applied Materials）攜手成立Absolics，斥資2.4億美元在美國喬治亞州打造工廠。三星電機（Samsung Electro-Mechanics）和LG Innotek也將玻璃基板視為新成長引擎，已啟動生產投資。

蘋果正在與幾家未具名的供應商進行討論，三星也在其中。三星集團的子公司Samsung Electro-Mechanics、三星電子和三星顯示器將合作投資玻璃核心基板 (GCS) 的研發，以加速其商業化，旨在與在該領域處於領先地位的英特爾競爭[1]。此外，「玻璃基板」原本就被 LED 企業應用在改良 Mini／Micro LED等顯示產品上，本身具有散熱良好、成本較低、亮度高的優點，在技術方面，因為一致性高、效率好，被許多企業推崇使用。不過，此玻璃機基板非彼玻璃基板，雖然材質、功效上有相似效果，但技術層面不同，所以不太能同為一談[3]。

因此，三星在這方面處於有利位置，因為用於製造先進多層顯示器的許多技術也適用於製造玻璃基板PCB。至於蘋果，其正在與幾家公司討論制定將玻璃基板融入電子設備的策略。未來蘋果採用玻璃基板預計將大幅擴大應用領域範圍[1]。

然而是否會對目前PCB生態造成影響？玻璃基板技術後續成熟後才能搭配 ABF 載板或硬板，如果是涉及玻璃基板的封裝段，是「矽中介層」或其他材質的變化，實際和 PCB 載板廠商生產製程較無關，而是封裝部分的材質流程變化，PCB 族群仍要尋找技術「出海口」。而英特爾也曾表示，玻璃基板只是其中一項解決方案，傳統基板仍會是客戶的選擇之一，所以，玻璃基板基本上對產業並不會造成威脅，為能夠搭配矽中介層材質改變所帶來的變動，PCB、ABF 載板與開發商積極配合，PCB廠反而有望搭上這波商機跟著受惠[3]。

若玻璃基板未來順利克服問題並確實在2026年起順利量產，有望再推升晶片熱潮，屆時AI概念股有望續熱，並助長輝達、超微、英特爾供應鏈高飛。不過，在此之前，仍要將目光放在現在的問題上，以英特爾為主的技術開發，雖然沒有明確供應鏈，但市場點名全球合作載板廠商的欣興受惠最大，另外還有設備廠鈦昇、南電、健鼎等台廠有望分一杯羹[3]。

Key：

• 玻璃基板的超平坦性質，可以進行更精確的蝕刻，從而可以將組件放置得更近，從而增加任何尺寸內的電路電晶體密度約十倍[3]。

• Nvidia、AMD、英特爾等，也都有意採用，估計最快2026年上路。

• 此市場的領導者為英特爾，2023年5月宣布擴足玻璃基板業務，已與部分韓企合作。英特爾已投入10億美元為將來量產計畫擴建相關產線。玻璃基板預計於2026至2030年推出

• 預計到2030年使用玻璃基板可以讓一顆晶片放入一兆電晶體。這比起蘋果iPhone 15 Pro中的A17 Pro處理器擁有190億個電晶體，超過50倍

• 韓廠SKC與晶片設備大廠Applied Materials攜手成立Absolics，斥資2.4億美元在美國喬治亞州打造工廠
• 全球合作載板廠商的欣興受惠最大，還有設備廠鈦昇、南電、健鼎等台廠有望分一杯羹。

Reference：
[1][20240402]蘋果將關注於玻璃基板的開發，期望引領半導體產業前進https://iknow.stpi.narl.org.tw/post/Read.aspx?PostID=20585
[2][20240408]玻璃基板為晶片發展下一個重大趨勢？傳蘋果、Nvidia 將採用
https://money.udn.com/money/story/5599/7884922
[3][20240411]整理包／Nvidia、AMD 都將採用的玻璃基板是什麼？PCB 廠有望受惠？三大重點、概念股一次看

https://money.udn.com/money/story/5612/7892444

PCB印刷電路板研究

資料來源：Global Electronic Services

[2022/10/26] 台灣第三大兆元產業PCB，如何再升級？

PCB產業長久以來被國人所忽視，這個台灣第三大兆元產業將可望由「半導體的構裝」再出發，這指如何突破後摩爾時代，在製程逼近物理極限時，再利用Chiplet、異質整合等候段先進封裝下，其載板與半導體的合作平台就顯得格外重要，這也將是PCB產業再升級的契機[2]。

在台灣的早期PC/NB以及後來ICT產業的製造帶動下，造就台灣PCB產業將近10年的世界第一產值(2011~2021)。如今，中國已不再是可靠的合作對象，往第三方避險可說是不得不的選擇。此外，台灣對泰國的投資比例，據泰國統計為2022年外國直接投資（FDI）的第一名[1]。其道理如同台灣半導體必須分擔風險一般，大部分的人都認為地緣政治風險太大，須將台灣的半導體產業鏈移至美國、日本。

台灣的PCB的第三方擴大投資與配合封裝技術再升級，將是台灣PCB產業的可能契機所在。如今在第23屆台灣電路板國際展覽會(TPCA Show 2022)的國際構裝暨電路板研討會(IMPACT)以引領前瞻科技為題材，成為台灣唯一橫跨上游材料、電路板、半導體、封裝測試的國際級研討會[2]。

Reference：

[2][20221026]載板三雄首次齊聚TPCA　強化半導體生態系影響力

載板三雄首次齊聚TPCA　強化半導體生態系影響力 (digitimes.com.tw)

第23屆台灣電路板國際展覽會(TPCA Show 2022)於10月26日正式登場，2022年展覽將以IC載板為主軸，台系載板三雄欣興、南電與景碩科技以及來自奧地利的先進載板製造商AT&S皆有展出，這是首次載板三雄聚首TPCA大展會場，顯見台系半導體生態系的影響力在全球市場中逐漸增強。

預期在同檔期的國際構裝暨電路板研討會(IMPACT)加持下，將開啟更多對話交流，估計在3天的展期內，吸引3.1萬名專業人士前來參觀。

IMPACT團結產學研發量能

同期舉辦的第17屆國際構裝暨電路板研討會，由IEEE EPS-Taipei、iMAPS-Taiwan、ITRI及TPCA共同主辦，並以「IMPACT on Empowered Edge Computing」為主題，探討5G、AI、HPC等智慧科技下的封裝與電路板前瞻技術探討，擘劃異質整合、市場趨勢、內埋基板等特別論壇，成功邀集近190篇來自全球聚焦先進技術的研究發表，輔以虛實並進方式，增強國內外產、學、研之前瞻研發能量。

隨著半導體產業的高速發展，製程上也走到物理極限，小晶片Chiplet、異質整合等後段先進封裝的突破為後摩爾時代下的發展動能，在此趨勢下，IC載板扮演關鍵零組件的角色，TPCA因此於2022年成立半導體構裝委員會，作為載板與半導體間的合作平台。

首任召集人為景碩科技執行長陳河旭，副召集人為南電副總江國春及牧德科技董事長汪光夏，委員會成員涵蓋晶片、載板、封測、材料、設備、軟體、法人等領域，包括欣興、景碩、南電、英特爾(Intel)、日月光、西門子(Siemens)、牧德、台光、台燿、長興材料、東台、迅得等國內外大廠。

「IMPACT 2022」續引領前瞻科技題材，會中將有矽品、南亞塑膠、日月光、阿托科技、英特爾、萬億等知名企業論壇，2022年更將由台積電李錦興資深處長、高通(Qualcomm)副總裁劉思泰、瑞昱副總黃依瑋、昭和電工(Showa Denko)材料處長Hidenori Abe，及Prismark博士姜旭高進行精彩主題演講，成為台灣唯一橫跨上游材料、電路板、半導體、封裝測試的國際級研討會。

除此之外，連續2年舉辦的IEEE-EPS論壇，邀請到英特爾、全科科技與華邦電子等封裝領域龍頭跨海連線，3天共計30場論壇精彩可期。

[1][20221025]瘋泰國投資 台PCB廠搶跟進

https://www.chinatimes.com/newspapers/20221025000178-260204?utm_source=iii_news&utm_medium=rss&chdtv

不論是應客戶要求或是主動分散產能過度集中的風險，供應鏈慢慢撤出中國的趨勢顯現，在東南亞設廠成不少業者規劃的方向之一。根據泰國BOI（泰國投資促進委員會）公布的統計數據，2022上半年外國直接投資（FDI）總金額達1,300億泰銖，其中台灣排名第一。

**軟性銅箔基材（  FCCL：Flexible Copper Clad Laminate），又稱為：撓性覆銅板、柔性覆銅板、軟性覆銅板，FCCL是撓性印製電路板（Flexible Printed Circuit board/FPC）的加工基材。

PCB廠方面，除了已經在泰國設廠的泰鼎-KY（4927）、敬鵬（2355）、競國（6108）。FCCL廠台虹（8039）先前已設立子公司並興建廠房，預計2024年量產，定穎投控（3715）20日宣布前去泰國設廠，楠梓電（2316）旗下滬士電近期也傳出規劃過去，另外亦有多家PCB、CCL大廠也在持續規劃於東南亞建立產能。

台灣電路板協會（TPCA）分析，2022上半年台灣投資泰國金額以385.83億泰銖躍升至第一，比重也大幅增加至29.7％，以案件數來說未大幅增加，顯示台商在泰國的投資尚未大規模啟動，但金額的增加幅度除以讓外界高度關注，可視為是疫情後台商轉進南向氛圍是否再起的觀察角度之一。

若依照產業來區分，2022上半年泰國整體FDI以金屬製品機械和運輸設備、電器和電子產品占的比重最高，分別為40％與17％，其中與電路板相關共兩個項目，金額為78.38億泰銖，TPCA表示，由於泰國是台灣PCB產業海外投資重點評估的潛在國家，建議可持續以FDI為觀察指標並進一步分析，有助於企業的投資決策。

深耕泰國已久的泰鼎提到，有感受到東南亞製造需求升溫，也看到不少商機，以供應鏈角度來看，雖然完整性還輸中國，但只要有愈來愈多PCB廠來泰國，就會漸漸把聚落給建立起來，雖然表面上會增加競爭者，但無形中也會帶來效益。

因應長期客戶在東南亞生產的需求增加，不只是新加入泰國的PCB廠增加，既有的廠商也擴大投資，如泰鼎在三廠增加HDI製程，也已經備好土地，以因應未來建設廠房的需求。敬鵬因應客戶需求，規劃明年資本支出會較今年增加，主要用於擴充泰國廠產能為主。