言引:在『半导体』封装的宏大版图中,TGV 基板正崭露头角,成为行业焦点。TGV,即 Through Glass Via,中文名为玻璃通孔,TGV 基板便是基于玻璃通孔技术制造的基板 。简单来说,它是在玻璃基板上通过特定工艺形成垂直贯通的微小通孔,并在这些通孔中填充铜、钨等导电材料,以此实现『芯片』内部不同层面间的电气连接,宛如在『芯片』的 “高楼大厦” 里搭建起垂直的 “高速电梯”,让电子信号能够快速、高效地穿梭其中。
这种独特的技术在『半导体』封装中发挥着关键作用。随着电子产品不断向小型化、高性能化方向发展,传统的封装技术面临着诸多挑战,而 TGV 基板的出现,为解决这些问题提供了新的思路。在 5G 通信领域,5G 基站对高频信号处理能力和数据传输速度要求极高。TGV 基板凭借其优良的高频电学特性,能够有效减少信号传输过程中的损耗和干扰,确保 5G 信号稳定、快速地传输,为 5G 网络的广泛覆盖和高效运行提供了有力支持 。在人工智能『芯片』中,TGV 基板能够实现『芯片』之间距离最短、间距最小的互联,极大地提升了『芯片』的数据处理速度和运算效率,推动了人工智能技术的快速发展。
从行业发展的宏观角度来看,TGV 基板的重要意义不言而喻。它不仅是先进封装技术的重要组成部分,更是推动『半导体』行业持续进步的关键力量。随着 TGV 基板技术的不断成熟和应用领域的不断拓展,它将助力『半导体』行业突破现有技术瓶颈,为电子产品的创新发展注入新的活力,开启『半导体』封装的全新篇章 。
TGV 基板的独特优势(一)高频电学特性卓越
在高频信号传输的赛道上,TGV 基板堪称 “王者”。与传统基板相比,TGV 基板所采用的玻璃材料具有与生俱来的电学优势。玻璃的介电常数仅为硅材料的三分之一左右 ,这一特性使得信号在传输过程中,因介质影响而产生的损耗大幅降低。同时,其损耗因子比硅材料低 2 - 3 个数量级,这就像是为信号传输铺就了一条超级平滑的高速公路,信号能够风驰电掣般地快速传输,极大地减少了信号的衰减和失真。
以 5G 通信基站为例,5G 网络的高速率、低延迟特性对信号传输提出了极高要求。基站内部的信号处理需要在高频段进行大量数据的快速传输和处理。传统基板在高频下的信号损耗严重,会导致信号质量下降,影响通信的稳定性和覆盖范围。而 TGV 基板凭借其卓越的高频电学特性,能够将信号损耗降至最低,确保基站在高频段下稳定、高效地工作,为 5G 通信的广泛覆盖和优质体验提供了坚实保障 。在卫星通信领域,TGV 基板同样大显身手。卫星与地面站之间的通信需要跨越遥远的距离,信号在传输过程中会受到各种干扰和衰减。TGV 基板能够有效抵抗这些干扰,保证卫星通信信号的完整性和准确性,让卫星通信更加可靠。
(二)成本优势显著
TGV 基板的成本优势主要源于多个方面。从原材料角度来看,大尺寸超薄面板玻璃的获取相对容易,成本较为低廉。相比之下,传统硅基转接板的原材料成本较高,这在一定程度上限制了其大规模应用。在制作工艺上,TGV 基板不需要在衬底表面及通孔内壁沉积绝缘层,这不仅简化了工艺流程,还大大降低了材料和工艺成本。据相关数据显示,玻璃转接板的制作成本大约只有硅基转接板的八分之一 。
这种成本优势对于下游产业来说意义非凡。在消费电子领域,『智能手机』、平板电脑等产品对成本控制极为严格。TGV 基板的低成本使得电子产品制造商在保证产品性能的同时,能够有效降低生产成本,从而在市场竞争中占据更有利的价格优势。对于一些新兴的电子产品,如智能穿戴设备,成本的降低有助于推动产品的普及和市场的拓展。在汽车电子领域,TGV 基板的应用也能帮助汽车制造商降低成本,提高汽车电子产品的性价比,进而提升汽车的整体竞争力。
(三)机械稳定性强
TGV 基板具有出色的机械稳定性,这使其在不同环境下都能保持稳定的性能。玻璃材料的固有特性赋予了 TGV 基板良好的尺寸稳定性和抗变形能力。即使转接板厚度小于 100μm 时,其翘曲依然较小,这对于电子设备的长期稳定运行至关重要。
在航空航天领域,电子设备需要在极端的温度、压力和振动环境下工作。TGV 基板的机械稳定性能够确保设备在这些恶劣条件下正常运行,不会因为环境因素而出现性能下降或故障。在汽车的发动机舱等高温、高振动的环境中,TGV 基板同样能够可靠地工作,保证汽车电子系统的稳定性和可靠性,为汽车的安全行驶提供有力支持。这种机械稳定性还能延长电子设备的使用寿命,减少因机械应力导致的故障和维修成本,为用户带来更好的使用体验 。
TGV 基板的应用领域(一)消费电子
在消费电子领域,TGV 基板的身影随处可见,为各类产品的性能提升带来了质的飞跃。以『智能手机』为例,随着 5G 技术的普及,手机对信号处理能力和传输速度的要求达到了前所未有的高度。TGV 基板凭借其卓越的高频电学特性,能够有效减少信号在传输过程中的损耗和干扰,确保手机在 5G 网络下稳定、高速地运行。同时,TGV 基板还支持更高密度的『芯片』集成,为手机实现轻薄化和多功能化提供了可能 。一些高端『智能手机』采用 TGV 基板后,不仅信号强度📶得到显著提升,还能够实现更快速的数据传输,让用户在下载文件、观看高清视频时享受到更加流畅的体验。
在可穿戴设备中,TGV 基板同样发挥着重要作用。智能手表、智能手环等可穿戴设备对体积和功耗有着严格的限制,TGV 基板的轻薄特性使其成为可穿戴设备的理想选择。通过将 TGV 基板应用于可穿戴设备的传感器和『芯片』封装中,能够有效缩小设备的体积,减轻重量,同时提高设备的性能和续航能力 。苹果与康宁合作开发的柔性玻璃基传感器封装,采用 TGV 技术,介电损耗低于 0.001,支持心率监测、血氧检测等高频信号传输,且功耗降低了 30%,为用户带来了更加便捷、持久的使用体验。
(二)汽车行业
随着汽车智能化、电动化的发展,TGV 基板在汽车电子系统中的应用越来越广泛,成为推动汽车智能化发展的重要力量。在自动驾驶辅助系统中,TGV 基板能够实现传感器、处理器等组件之间的高速、稳定通信,为车辆提供精准的环境感知和决策支持。激光雷达、摄像头等传感器收集到的大量数据需要快速传输到处理器进行分析和处理,TGV 基板的优良高频电学特性和低信号传输延迟,能够确保数据的及时传输和处理,提高自动驾驶辅助系统的响应速度和准确性,为行车安全提供有力保障 。
在车载通信方面,TGV 基板也发挥着关键作用。随着车联网技术的发展,车辆与车辆(V2V)、车辆与基础设施(V2I)之间的通信需求日益增长。TGV 基板能够支持高速、可靠的车载通信,实现车辆之间的信息共享和协同驾驶,提升交通效率和安全性。博世采用康宁低介电玻璃基板制造的 77GHz 毫米波雷达,信号损耗较传统 PCB 降低 40%,误报率下降 50%,已通过大众 ID. 系列车型验证,为车载雷达的性能提升提供了有力支持。
(三)生物医学
在生物医学领域,TGV 基板的应用为医疗器械的发展带来了新的机遇。在生物传感器中,TGV 基板能够实现生物分子与电极之间的高效连接,提高传感器的灵敏度和检测精度。通过将生物识别元件固定在 TGV 基板的表面,利用其良好的生物相容性和电气性能,能够实现对生物分子的快速、准确检测,为疾病诊断和健康监测提供重要依据 。一些基于 TGV 基板的生物传感器能够检测到极低浓度的生物标志物,为早期疾病诊断提供了可能。
在微流体『芯片』中,TGV 基板同样具有重要应用价值。微流体『芯片』是一种能够精确控制和处理微小体积流体的装置,在生物医学分析、药物筛选等领域有着广泛的应用。TGV 基板的高精度加工工艺和良好的化学稳定性,使其能够满足微流体『芯片』对微小通道和结构的要求,实现对流体的精确操控和分析。同时,TGV 基板的生物相容性也能够确保微流体『芯片』在生物医学应用中的安全性和可靠性 。
TGV 基板行业的发展现状(一)市场规模与增长趋势
随着『半导体』行业的快速发展以及电子产品对高性能、小型化需求的不断增长,TGV 基板市场呈现出蓬勃发展的态势。据VMResearch调研显示 ,2024 年全球玻璃基板 TGV 市场规模大约为 9.41 亿美元💵,预计 2031 年将达到 16.39 亿美元💵,2025 - 2031 期间年复合增长率(CAGR)为 8.2%。中国作为全球重要的『半导体』市场和电子产品制造基地,TGV 基板市场也在持续扩张。虽然目前暂未获取到最新的中国市场规模的权威数据,但从行业发展趋势来看,中国市场在全球 TGV 基板市场中的占比正逐步提升。
市场增长的背后,有着诸多驱动因素。5G 通信技术的大规模商用,对基站、终端设备的性能提出了更高要求,TGV 基板凭借其卓越的高频电学特性,成为 5G 通信设备的理想选择,极大地推动了市场对 TGV 基板的需求。人工智能、物联网等新兴领域的崛起,也为 TGV 基板市场带来了新的增长点。在人工智能领域,大量的数据处理需要高性能的『芯片』和高效的封装技术,TGV 基板能够满足这一需求,促进了人工智能『芯片』的发展,进而带动了 TGV 基板市场的增长。
(二)主要企业与竞争格局
在全球 TGV 基板领域,众多企业纷纷布局,形成了多元化的竞争格局。国际上,康宁(Corning)、肖特(SCHOTT)等企业凭借其在玻璃材料领域的深厚积累和先进技术,在 TGV 基板市场占据重要地位。康宁公司研发的玻璃基板具有优异的性能,被广泛应用于消费电子、汽车等多个领域,其在苹果与康宁合作开发的柔性玻璃基传感器封装中发挥了关键作用。
在国内,也涌现出一批在 TGV 基板领域表现出色的企业。京东方基于显示技术积累,构建了以 TGV 为特色的『半导体』解决方案。目前,其 8 寸新型试验线已经投入使用,还突破了多项创新技术,如高密度 3D 互联技术、高深宽比 TGV 技术等 。京东方启用的标准玻璃芯板及封装载板,具备高强度、低翘曲的优势,主要面向 AI 『芯片』,计划在 2026 年后启动量产。江西沃格光电及其全资子公司湖北通格微在 TGV 基板领域也取得了显著进展。通格微拥有全制程工艺能力和制备装备,从玻璃减薄、通孔、填孔,到后面的镀膜、切割等工序,都能独立完成,已与国内外多家知名客户开展了广泛且深入的合作,部分项目进入了量产阶段 。
这些企业在技术研发、市场拓展等方面各显神通。有的企业专注于技术创新,不断提升 TGV 基板的性能和制造工艺;有的企业则通过优化生产流程、扩大生产规模来降低成本,提高市场竞争力;还有的企业积极拓展应用领域,加强与下游客户的合作,以获取更多的市场份额 。随着市场的发展,TGV 基板领域的竞争将愈发激烈,企业需要不断提升自身实力,才能在市场中立足并取得更大的发展 。
面临的挑战与机遇(一)挑战
TGV 基板行业在发展过程中,面临着诸多挑战。生产成本居高不下是一个显著问题。TGV 基板的制造涉及到复杂的工艺和高端的设备,如在玻璃基板上进行高精度的通孔加工,需要使用飞秒激光等先进设备,这些设备价格昂贵,且维护成本高。同时,原材料成本也不容忽视,大尺寸超薄面板玻璃虽然相对其他材料成本较低,但随着市场需求的增加,其价格也存在波动的可能 。在生产过程中,由于工艺的复杂性,良品率的提升也面临困难,这进一步推高了生产成本,限制了 TGV 基板在一些对成本敏感领域的应用。
技术复杂性强也是行业发展的一大阻碍。TGV 基板的制造工艺涉及多个关键环节,每个环节都对技术要求极高。在通孔形成过程中,要精确控制通孔的直径、深度和深宽比,以确保电气连接的稳定性和可靠性。激光钻孔和干法蚀刻等技术虽然能够实现高精度的通孔加工,但在实际操作中,容易出现孔壁粗糙、微裂纹等问题,影响产品质量 。在金属化填充过程中,如何确保金属材料均匀、无空洞地填充到通孔中,也是一个技术难题。这些技术难题需要企业投入大量的研发资源,不断进行技术创新和工艺优化,才能逐步解决。
市场认知度有限同样制约着 TGV 基板行业的发展。作为一种新兴的技术和产品,TGV 基板在市场上的知名度相对较低,许多下游企业对其性能和优势了解不够深入。一些企业习惯使用传统的基板材料,对 TGV 基板的可靠性和稳定性存在疑虑,不愿意轻易更换供应商和产品。这使得 TGV 基板在市场推广过程中面临较大的阻力,需要企业加强市场宣传和推广,提高产品的知名度和认可度,增强客户对 TGV 基板的信心 。
(二)机遇
尽管面临挑战,但 TGV 基板行业也迎来了众多发展机遇。物联网的蓬勃发展为 TGV 基板带来了广阔的市场空间。随着物联网设备的大量涌现,如智能家居设备、工业物联网传感器等,对设备的小型化、高性能化和低功耗化提出了更高要求。TGV 基板凭借其卓越的电气性能、轻薄的特性以及良好的机械稳定性,能够满足物联网设备对高性能封装的需求。在智能家居设备中,TGV 基板可以实现各种传感器和『芯片』的高密度集成,减小设备体积,同时提高设备的性能和可靠性,为用户带来更好的使用体验 。
5G 技术的普及也是 TGV 基板行业发展的重要机遇。5G 网络的高速率、低延迟和大容量特性,对通信设备的性能提出了严苛要求。TGV 基板在高频信号传输方面的优势使其成为 5G 通信设备的理想选择。在 5G 基站中,TGV 基板能够有效减少信号传输的损耗和干扰,提高基站的信号处理能力和覆盖范围,为 5G 网络的稳定运行提供保障。在 5G 终端设备中,TGV 基板可以支持更高密度的『芯片』集成,实现设备的轻薄化和高性能化,满足消费者对 5G 手机等终端设备的需求 。
人工智能和大数据的发展同样为 TGV 基板行业注入了新的活力。人工智能『芯片』需要处理大量的数据,对『芯片』的运算速度和数据传输效率要求极高。TGV 基板能够实现『芯片』之间的高速互联,提高『芯片』的数据处理能力,满足人工智能『芯片』对高性能封装的需求。在大『数据中心』,TGV 基板可以应用于『服务器』的『芯片』封装,提高『服务器』的性能和可靠性,为大数据的存储和处理提供支持 。随着这些新兴技术的不断发展,TGV 基板行业有望迎来更加广阔的发展前景 。
本报告关注全球及中国市场TGV基板的产能、产出、销量、销售额、价格以及发展前景。主要探讨全球和中国市场上主要竞争者的产品特性、规格、价格、销量、销售收益以及他们在全球和中国市场的占有率。历史数据覆盖2020至2024年,预测数据则涵盖2025至2031年。