在AI数据中心内，成千上万的芯片必须持续进行数据交换。从芯片内部到封装层级，再到服务器与机柜之间，数据传输速率不断提升，互连技术因此成为行业关注的焦点。
过去数年，业界形成了一种较为清晰的共识：随着传输速率持续攀升，铜互连在带宽与功耗方面面临日益增大的压力，光互连将成为关键演进方向，而共封装光学（CPO）则有望进一步拉近光学器件与芯片的距离。
然而，在这条技术路径之外，另一项看似不那么引人瞩目的技术，或许正在加速追赶。
这便是玻璃基板。
相较于CPO，玻璃基板的技术话题性没那么强，但其产业化课题相对具体：如何在玻璃上制作微细通孔，如何实现铜填充，如何控制大尺寸基板的翘曲，以及如何将这些工艺整合进稳定的生产流程。
倘若这些问题能逐步得到解决，玻璃基板便有机会率先进入下一代AI芯片封装体系。至少从技术推进的角度看，它可能比CPO更早取得实质性进展。
两种不同的技术挑战
CPO与玻璃基板均面临工程难题，但挑战的性质并不相同。
CPO并不缺乏基础技术。激光器、调制器、波导、光纤连接器等关键组件已经存在，真正的复杂性在于如何将这些组件整合成一套适合大规模部署的系统。
例如，光源应如何配置，光纤采用何种连接方式，光引擎如何散热，发生故障后能否便捷维修或更换，以及不同厂商的器件如何协同工作。这些问题都会影响CPO的整体设计，也关系到产品的可靠性、成本与实际部署效率。
对于尚未完全成熟的系统方案，产业链往往需要反复验证与协调。单项技术取得进展，并不代表整个系统能立即进入大规模商用阶段。
玻璃基板的情况则有所不同。
其基本结构与应用目标相对清晰，产业界需要解决的主要是制造问题。如何在玻璃上加工大量微细通孔，如何避免裂纹，如何实现可靠的铜填充，以及如何控制基板在加工与受热过程中的变形，都有相对明确的技术方向。
这并不意味着玻璃基板的量产更容易。事实上，任何一个环节出现问题，都可能影响整片基板的良率。但与CPO需应对的系统架构与产业链协同问题相比，玻璃基板的部分技术难题更容易拆解为具体的工艺任务，并通过持续试验与制造验证逐步推进。
一个需要产业链不断磨合系统方案，另一个需要把制造工艺逐步做成熟。两者的产业化节奏因此可能出现差异。
AI芯片越来越大，玻璃基板的机会来了
玻璃基板受到关注，背后是AI芯片封装尺寸不断扩大的趋势。
随着GPU等AI处理器的性能持续提升，单颗芯片周围需要连接的HBM也越来越多。为满足带宽与容量需求，封装设计不仅要考虑处理器本身，还要为周围的存储器、互连结构及其他组件留出空间。
这对封装基板提出了更高要求。
目前，传统封装基板主要采用有机材料体系。随着封装面积增大，基板的翘曲控制变得更加困难。在热处理与后续封装过程中，材料变形可能影响线路精度、芯片组装以及焊点可靠性。
玻璃的优势正体现在这里。
与传统有机基板相比，玻璃具有较好的尺寸稳定性与平整度，其热膨胀特性也可根据具体材料体系进行设计。同时，玻璃介质具有良好的高频电学特性，有利于高速信号传输；面板化加工则为制造大尺寸基板提供了另一种可能。
对于需要同时承载大型处理器与多组HBM的封装方案来说，这些特性具有实际吸引力。
不过，玻璃并非没有代价。其脆性、微细通孔加工难度，以及后续金属化工艺，都可能增加制造复杂度。玻璃基板能否真正替代部分传统有机基板，最终仍要看制造成本、良率与可靠性是否达到产品要求。
因此，行业关注的重点已不只是玻璃有没有优势，而是这些优势能否转化为可量产的产品。
通孔、翘曲与铜填充，量产还需攻克几道难关
玻璃基板的制造并非将玻璃切割成所需尺寸，再在表面制作线路那么简单。要使其真正成为封装基板，首先需解决玻璃通孔（TGV）的问题。
这些通孔负责连接玻璃两侧的电路，孔径通常处于数十微米量级，具体尺寸取决于产品设计。加工过程中，既要控制孔径与位置精度，也要避免玻璃出现裂纹或其他缺陷。
一种工艺路线是利用激光对玻璃局部进行改性，再通过化学蚀刻去除改性区域，形成所需通孔。这种方式可用于微细结构加工，但加工质量、效率以及后续金属化仍需进一步优化。
TGV的重要性不仅在于能否打通玻璃。通孔的尺寸、位置与质量，还会影响铜填充、线路设计以及最终封装的可靠性。即使通孔加工取得突破，也只是玻璃基板制造链条中的一个环节。
另一个问题是翘曲。
玻璃具有较好的平整度，并不代表大尺寸玻璃在所有加工条件下都不会变形。随着基板面积扩大、线路与金属结构增加，材料之间的热机械差异仍可能引起翘曲。
据了解，三星电机（Samsung Electro-Mechanics）正在考虑通过采用较厚玻璃来应对这一问题，相关方案涉及约2毫米厚度。
玻璃厚度看似只是一个参数，实际上会影响后续整套工艺。厚度决定了通孔的深度，进而影响加工时间与铜填充难度，也会对基板结构与布线设计产生影响。
因此，确定玻璃厚度并不只是材料选择，而是将玻璃加工、通孔制造、金属化与封装设计衔接起来的重要一步。不过，参数确定并不等于量产问题已解决，后续仍需验证整个制造流程的稳定性。
相比之下，铜填充仍是需重点攻克的环节之一。
玻璃通孔形成之后，需填入铜以建立可靠的电气连接。由底部向上填充的方式相对可靠，但速度可能较慢；从中间向两侧扩展的方式有望提高效率，却可能带来内部空洞等缺陷。
制造商需在填充质量、生产效率、成本与可靠性之间找到平衡。
相关资料还提到，产业界正在探索调整填充规格，以及利用热处理使铜粉形成导电结构等替代方案。这些路线能否用于实际量产，仍取决于后续验证，不能仅凭理论上的效率优势作出判断。
从目前的技术路径看，玻璃基板的难题已逐渐具体化。通孔如何加工、基板如何控制翘曲、铜如何可靠填充，每个环节都有明确的工艺目标，但要将它们组合成稳定的生产流程，仍需时间。
韩国为何开始受到关注？
玻璃基板产业的另一条观察线索，是韩国、中国台湾与中国大陆之间的竞争。
中国台湾与中国大陆拥有较强的显示产业基础，相关企业长期积累了大尺寸玻璃加工经验。从这一角度看，两地自然具备发展玻璃基板的潜在优势。
但显示面板与半导体封装基板并非同一种制造任务。
玻璃面板加工强调大面积制造能力，而半导体封装还需在有限空间内实现高密度互连，对通孔的位置精度、线路加工以及金属填充质量提出更高要求。能够加工大尺寸玻璃，并不意味着能直接满足半导体封装的全部制造要求。
真正重要的是，企业能否将玻璃加工与激光、蚀刻、电镀及后续线路制造等环节结合起来，并在反复生产中稳定控制质量。
根据产业观察，韩国企业正在相关环节持续积累经验，涉及基板制造商、激光与蚀刻相关企业，以及电镀化学品供应商等。由于TGV需多个工艺环节协同，产业链之间的配合也成为竞争的一部分。
分析人士认为，韩国企业在TGV相关制造经验方面，可能已略微领先于中国台湾与中国大陆。
不过，这一判断仍需更多具体数据支撑。当前各家企业采用的工艺路线、产品规格与验证阶段并不完全相同，单一工艺环节的进展，也不能直接代表整个产业链的领先程度。
对于玻璃基板而言，最终的竞争并非谁先宣布研发成功，而是谁能够把通孔加工、铜填充、翘曲控制与线路制造整合起来，在满足产品可靠性要求的同时，实现可重复的生产。
这也是为什么，现阶段的技术进度值得关注，却还不能简单等同于量产能力。
玻璃基板可能先于CPO落地？
回到最初的问题：为什么玻璃基板可能比CPO更早取得产业化突破？
关键不在于两者谁的技术更先进，而在于它们各自需跨越的产业化门槛不同。
CPO的长期价值仍然明确。随着AI数据中心对带宽、功耗与互连密度的要求不断提高，光互连有望在更多场景中发挥作用。但CPO从单项器件走向系统应用，还需解决光源、连接、散热、测试、维修与供应链协同等问题。
玻璃基板则有一条相对清晰的推进路线。AI芯片封装面积不断扩大，传统有机基板面临的翘曲与尺寸限制日益受到关注，为玻璃提供了明确的应用需求。接下来，产业界需持续改善通孔加工、铜填充与基板稳定性，并验证这些工艺能否满足量产要求。
如果相关制造环节能逐步成熟，玻璃基板就有机会率先进入新一代AI芯片封装。
这并不意味着CPO会被玻璃基板取代。两者解决的是不同问题，未来也可能出现在同一套先进封装体系中：玻璃基板负责承载芯片并实现高密度互连，光互连则承担更高速的数据传输任务。
对于产业链来说，值得关注的并非玻璃与光谁将胜出，而是两条技术路线各自的进展能否达到预期，以及它们将以怎样的节奏进入实际应用。
相比光束在芯片间传输的画面，一块布满微细铜通孔的玻璃并不那么吸引眼球。但在AI芯片封装越来越复杂的今天，决定技术能否落地的，往往不是概念有多新，而是制造工艺能否真正成熟。
CPO代表着互连技术的未来方向，玻璃基板则可能率先解决大型AI芯片封装眼前的难题。如果这一判断最终得到验证，那么下一代AI芯片的进步，或许会先从一块看似普通的玻璃开始。
本文来自微信公众号“半导体行业观察”（ID：icbank），作者：编辑部，36氪经授权发布。
