AI算力的盡頭 竟然是一塊玻璃？

最近的網路速度，似乎已經快追不上科技產業變化的速度了。據「酷玩研究室」，AI 熱潮可以理解，算力短缺也不難理解；接著又出現記憶體不足、能源供應不足、通訊頻寬不足等問題。感覺 AI 產業鏈上的每一個環節，最近都輪流成為新的瓶頸與市場焦點，散戶投資人也一輪接著一輪地跟著行情研究前沿技術。

最近又看到一件事：京東方與康寧簽署合作備忘錄，宣布將共同開發玻璃，而且是供晶片封裝使用的玻璃基板。

京東方大家都知道，是做面板的；康寧大家也認識，是做玻璃的。兩家公司合作做玻璃並不令人意外，但這件事怎麼又跟晶片扯上關係？

研究之後發現，投入這件事的企業其實不少。輝達、英特爾、三星、台積電，幾乎所有叫得出名字的產業巨頭都在其中。兆元市值企業帶著一群數百億、數千億元市值的公司一起研究玻璃，就是因為晶片封裝可能再次成為產業瓶頸。

更有趣的是，當深入了解後才發現，它們想要挑戰的對象竟然是味之素，也就是那家做味精的日本企業。

對於京東方與康寧合作這件事，市場反應相當熱烈。消息發布隔天，不僅京東方股價劇烈波動，整個玻璃基板概念族群也跟著大漲。之後京東方甚至發布風險提示公告，強調目前僅是合作意向，新業務尚未進入量產階段，呼籲市場理性看待。

不過，市場如此興奮並非毫無理由。

這兩家公司主要經營企業客戶（To B）業務，較少直接面向一般消費者，因此多數人對它們缺乏直觀印象。但在玻璃基板這個領域，兩家公司其實都具備相當深厚的技術基礎。

首先是康寧。多數人認識康寧，可能是因為智慧型手機上的大猩猩玻璃（Gorilla Glass），但這家公司的技術底蘊遠不止於此。

康寧成立至今已有 170 多年，其發展歷程幾乎可以濃縮成一句話：「利用玻璃科學解決世界上最困難的材料問題。」

康寧最重要的發明之一，就是低損耗光纖。該公司成功開發出能夠讓光訊號在玻璃纖維中長距離、低損耗傳輸的光纖技術。若沒有這項突破，就不會有後來的網際網路與全球通訊網路。可以說，資訊時代的重要基礎設施，有一部分正是建立在康寧的玻璃技術之上。

在顯示器領域，康寧同樣是全球面板玻璃基板市場的龍頭企業，市占率超過五成。而且，康寧與京東方合作已有 20 多年，京東方最大的玻璃供應商就是康寧。

有趣的是，就在與京東方簽約前兩週，康寧才剛與輝達簽署另一項重量級合作計畫，將美國光連接製造產能擴大 10 倍，光纖產能提高 50% 以上，全部用於建設 AI 資料中心所需的光通訊基礎設施。

這也解釋了為何市場出現各種聯想與傳聞，甚至讓京東方必須出面澄清：

「目前尚未與輝達展開業務合作。」

再來看京東方。京東方深耕面板產業已超過 30 年。到了 2024 年，其在電視、顯示器、平板電腦、筆記型電腦與智慧型手機五大終端產品的面板出貨量均排名全球第一。

多年發展下來，京東方累積的核心能力大致可分為三項：

• 半導體顯示技術
• 玻璃基板加工
• 大規模整合製造能力

事實上，面板製造的本質，就是在大面積玻璃上進行半導體等級的精密加工，包括清洗、光刻、鍍膜、蝕刻與配線等製程。

而這些能力，與晶片封裝所需的底層技術其實有不少共通之處。顯然，京東方很早就意識到了這件事。2018 年，公司低調成立感測事業部門，開始探索半導體相關業務，當時外界幾乎沒有注意到。

更值得玩味的是，多年來京東方一直維持一條 6 吋／8 吋相容的感測器中試產線，投入數億元資金，專門支援矽 MEMS 感測器及玻璃基被動元件等產品開發。

到了 2024 年，京東方決定正式揭露其布局。當年董事長陳炎順提出「第 N 曲線」升維策略，核心理念其實很簡單：不是追逐市場上最熱門的題材，而是從京東方自身最擅長的三項核心能力出發，向先進封裝、鈣鈦礦太陽能等新興領域延伸。

同一場大會上，京東方展示了面向半導體封裝市場的玻璃基板級封裝載板，也因此被視為中國大陸首家由顯示技術跨入半導體封裝領域的企業。

同年，京東方投入 9.93 億元建設玻璃基封裝載板試驗線，並在關鍵技術上取得突破，向部分客戶交付板級樣品。

根據產業媒體報導，2025 年北京亦莊專案已進入設備進駐與安裝階段。按照當時公布的路線圖規畫，2027 年將具備量產能力，2029 年再進一步擴大規模。

值得注意的是，首批量產產品瞄準的是顯示驅動晶片，而非直接挑戰 CPU 或 GPU 市場。

京東方選擇從自己最熟悉的領域切入，再逐步往高階晶片封裝發展。

一位晶片設備供應商接受《日本經濟新聞》訪問時曾表示：「很多面板廠都想跨足半導體產業，但京東方成功的機率最高，因為它擁有足夠資源，而且推動技術發展非常積極。」

一家深耕面板產業 30 年的企業，正試圖把原本的核心能力延伸至晶片封裝領域；而合作超過 170 年的老夥伴康寧，也選擇一路同行。

資金已投入、路線圖已規畫，只是距離真正量產還需要時間。

不過，玻璃基封裝確實具有相當大的發展潛力。要理解這件事的重要性，必須先了解晶片封裝材料為何走到了非改變不可的階段。晶片製造完成後，並不能直接使用。它需要一個底座來固定晶片、傳輸訊號並協助散熱。這個底座就是基板（Substrate）。你可以把它理解成晶片的地基，也是晶片與外界溝通的橋樑。

過去幾十年來，基板材料已經歷多次世代更替。1970 年代使用引線框架（Lead Frame）；1990 年代逐漸轉向陶瓷基板；再往後，則演變成目前主流的有機基板，也就是塑膠基板。

1990 年代那次基板材料世代交替，英特爾是主要推手之一，帶領整個產業從陶瓷基板轉向有機基板。

而就在那個時候，一家做味精的日本公司登場了。這家公司就是味之素（Ajinomoto）。

你大概會在超市調味料區看過這個品牌。它的本業確實是味精與胺基酸，但憑藉數十年累積的胺基酸化學技術，味之素後來成功跨足電子材料領域，開發出一種名為 ABF（Ajinomoto Build-up Film）的絕緣薄膜。

1999 年，ABF 獲得主要半導體廠商採用。此後二十多年來，全球幾乎所有高階 CPU 基板都使用 ABF 作為絕緣層。

不論是英特爾、AMD，還是輝達的產品，你現在使用的電腦與手機中的許多晶片，很可能都建立在味之素製造的薄膜之上。

一家味精公司，竟默默成為晶片封裝產業的重要供應商長達 20 多年。

其影響力甚至直接寫進產品名稱之中。ABF 全名中的「A」，正是 Ajinomoto。在高階基板產業裡，ABF 幾乎等同於味之素，而味之素也幾乎等同於 ABF。

這再次提醒我們，產業鏈最深處的重要角色，往往出乎外界想像。

然而問題來了。如果 ABF 和有機基板如此成功，為何產業現在又開始積極投入玻璃基板？答案很簡單：AI 時代來了。

有機基板，也就是塑膠基板，面臨三項難以克服的物理限制。過去晶片尺寸較小、功耗較低時，這些問題並不致命；但當 AI 晶片快速發展後，所有問題幾乎同時被放大到極限。

第一個問題：熱膨脹造成翹曲

塑膠與矽晶片的熱膨脹係數差異很大。簡單來說，溫度升高時，塑膠膨脹得快，矽膨脹得慢。

兩種材料變形速度不同，基板就容易產生彎曲。過去晶片較小、功耗較低，即使有些微翹曲也問題不大。但現在 AI 晶片面積愈來愈大，功耗甚至逼近千瓦等級，封裝尺寸持續擴張。當基板發生彎曲，連接晶片與基板的微小焊點便可能被拉裂，導致整顆晶片報廢。

第二個問題：訊號傳輸品質不足

塑膠並非理想的高頻絕緣材料。高頻訊號通過時容易產生損耗與失真。

AI 晶片需要處理的資料量遠高於過去，晶片之間的資料交換頻率與頻寬需求也持續提升。在這種情況下，塑膠基板已逐漸無法滿足訊號完整性的要求。

第三個問題：配線精度受限

塑膠表面相對粗糙。如果把電路製作比喻成繪畫，那麼在塑膠上畫線，就像在砂紙上畫工筆畫。精度終究有限。

而 AI 晶片正朝向更高整合度發展，需要在同一封裝中整合更多晶粒，晶片間的連線愈來愈密集。塑膠基板所能提供的製程精度，已逐漸接近極限。

塑膠基板並非不好。事實上，它支撐了整個產業將近 30 年。

但 AI 帶來的爆炸性算力需求，不只迫使晶片本身升級，伺服器散熱、冷卻系統、晶片間高速通訊等環節，也都被推向既有技術的極限。

產業開始尋找新的解決方案。而答案，就是玻璃。

為什麼是玻璃？

玻璃基板並不是把晶片直接放在玻璃上。它真正的概念，是將基板核心材料由塑膠換成特種玻璃，例如高純度硼矽酸鹽玻璃或熔融石英。之後再透過鑽孔、填銅與配線等製程，完成上下層電路連接。

以前是在塑膠地基上蓋大樓。現在則是在玻璃地基上蓋大樓。建築結構沒有改變，但地基材料完全不同。

而玻璃幾乎完美解決了塑膠基板的三大缺陷。玻璃熱膨脹係數可以調整到接近矽晶片。因此即使溫度升高，玻璃與晶片仍能同步膨脹與收縮，大幅降低翹曲問題。

玻璃本身就是極佳的絕緣體。高頻訊號穿透時損耗極低，訊號品質明顯優於塑膠基板。

玻璃表面極為平整。其粗糙度可控制在奈米等級，因此能直接導入光刻等晶片級製程。配線精度甚至可達塑膠基板的十倍以上。

除此之外，玻璃還有一項額外優勢。它是透明的。這意味著未來可直接在基板內整合光波導（Optical Waveguide），讓晶片之間透過光而非電進行資料傳輸。

這項技術被稱為 CPO（Co-Packaged Optics，共封裝光學），被視為下一代 AI 資料中心的重要技術之一。

傳統有機基板很難實現這一點，而玻璃天生具備優勢。既然玻璃這麼好，為什麼現在才開始？因為從實驗室技術走向工業量產，中間存在巨大的工程挑戰。

挑戰一：玻璃太脆

半導體工廠內到處都是機械手臂與自動搬運設備。玻璃只要邊緣碰撞金屬，就可能出現裂紋甚至直接破裂。

英特爾在這個領域研究超過十年，累積超過 600 項相關專利，其中大量技術都與玻璃搬運及加工有關。

挑戰二：玻璃通孔（TGV）難度極高

基板上下層電路必須透過通孔連接。而在玻璃上製作數萬個直徑僅數十微米的微孔，難度極高。

任何一個孔位偏差、微裂縫或殘留污染，都可能導致整片基板報廢。目前主流方法是利用特殊波長雷射改變玻璃結構，再透過化學蝕刻精準移除特定區域。

挑戰三：銅附著力不足

玻璃表面太光滑。導線所需的銅層不容易牢固附著。因此產業必須開發特殊介面處理技術，才能讓銅穩定黏附在玻璃表面。

正因為這三大難題，目前玻璃基板良率大約介於 75% 至 85%。相比之下，成熟有機基板良率已達 90% 至 95%。

聽起來只差幾個百分點。但在半導體產業裡，每提升 1 個百分點的良率，都可能帶來巨大的成本變化。

目前玻璃基板成本約為有機基板的兩至三倍。只有當良率突破 90% 門檻，玻璃基板才具備真正的大規模商業價值。

一場全球科技巨頭的玻璃競賽

於是，我們看到一個有趣的現象。數家兆元市值企業，各自帶領數百億、數千億元規模的合作夥伴，組成不同陣營。目標只有一個：造玻璃。

英特爾攜手安靠（Amkor）。三星聯手住友化學。京東方與康寧合作。台積電則低調自行推進。做晶片的、做面板的、做味精的、做化工材料的，全都投入同一場競賽。

其中最受矚目的，是英特爾與三星。英特爾是玻璃基板最早的先行者之一。2023 年，公司正式發表業界首個玻璃基板解決方案，並宣布將於 2026 年至 2030 年間推出相關產品。

當時英特爾認為自己在這個領域至少領先競爭對手三至五年。然而，情勢後來出現變化。2025 年，玻璃基板技術重要推手、前英特爾首席工程師段罡離職，轉而加入三星電機。

這位被視為玻璃基板技術先驅的人才，也跟著將大量經驗帶進三星陣營。

三星隨即加快腳步。三星電子、三星電機與三星顯示組成聯合研發團隊，並與住友化學成立合資公司，規劃於 2027 年後開始量產。

另一方面，SK 集團旗下 Absolics 已在美國喬治亞州建廠，並獲得美國《CHIPS 法案》補助。

市場預期其有機會成為全球第一家真正實現玻璃基板商業量產的企業。

南韓 JNTC 也已完成專用工廠建設，開始向客戶提供樣品。

因此，業界甚至將 2026 年稱為：「玻璃基板量產驗證元年」。

誰能成為下一個味之素？

回頭來看，玻璃基板之所以受到市場追捧，並非單純炒作。而是全球半導體產業鏈主要參與者，確實正朝著同一個方向前進。

真正決定勝負的，不是誰的聲量最大。而是誰能率先將良率從 85% 提升到 90% 以上，誰能率先把成本降到與有機基板相當。

30 年前，味之素憑藉一層 ABF 薄膜，改變了全球晶片封裝產業，並建立長達 20 多年的競爭優勢。

如今，玻璃正準備接棒。整個產業都期待它能將 AI 推向下一個階段。很多時候，一種材料就足以決定整條產業鏈的發展方向。而每一次產業升級，也正是在這些看似不起眼的材料突破中，一步一步被推動向前。