在AI数据中心里，数以千计的芯片需要持续交换数据。从芯片内部到封装之间，再到服务器和机柜之间，数据传输速度不断提高，互连技术也因此成为产业关注的焦点。
过去几年，行业形成了一种相对明确的判断：随着传输速率持续提升，铜互连面临越来越大的带宽和功耗压力，光互连将成为重要的发展方向，而共封装光学（CPO）则有望进一步缩短光学器件与芯片之间的距离。
但在这条技术路线之外，另一项看似没有那么引人注目的技术，可能正在迎头赶上。
这就是玻璃基板。
与CPO相比，玻璃基板并没有那么强的技术话题性，但它面临的产业化任务相对具体：如何在玻璃上制造微细通孔，如何填充铜，如何控制大尺寸基板的翘曲，以及如何将这些工艺整合到稳定的生产流程中。
如果这些问题能够逐步解决，玻璃基板就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更早取得实质性突破。
两种不同的技术难题
CPO和玻璃基板都面临工程挑战，但难点并不相同。
CPO并不缺少基础技术。激光器、调制器、波导、光纤连接器等关键组件已经存在，真正复杂的是如何将这些组件整合成一套适合大规模部署的系统。
例如，光源应该如何配置，光纤采用什么连接方式，光引擎如何散热，发生故障后能否方便地维修或更换，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、成本和实际部署效率。
对于尚未完全成熟的系统方案，产业链往往需要反复验证和协调。单项技术取得进展，并不意味着整个系统就能立即进入大规模商用阶段。
玻璃基板的情况有所不同。
它的基本结构和应用目标相对明确，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和受热过程中的变形，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需要面对的系统架构和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，并通过持续试验和制造验证逐步推进。
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。为了满足带宽和容量需求，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。在热处理和后续封装过程中，材料变形可能影响线路精度、芯片组装以及焊点可靠性。
玻璃的优势正在于此。
与传统有机基板相比，玻璃具有较好的尺寸稳定性和平整度，其热膨胀特性也可以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和多组HBM的封装方案来说，这些特性具有实际吸引力。
不过，玻璃并不是没有代价。它的脆性、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、良率和可靠性是否达到产品要求。
因此，行业关注的重点已经不只是玻璃有没有优势，而是这些优势能否转化为可以量产的产品。
通孔、翘曲和铜填充，量产还要过几道关
玻璃基板的制造并不是把玻璃切割成所需尺寸，再在表面制作线路那么简单。要让它真正成为封装基板，首先需要解决玻璃通孔（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，既要控制孔径和位置精度，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。这种方式能够用于微细结构加工，但加工质量、效率以及后续金属化仍需要进一步优化。
TGV的重要性不只在于能否打通玻璃。通孔的尺寸、位置和质量，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、线路和金属结构增加，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。
玻璃厚度看起来只是一个参数，实际上会影响后续整套工艺。厚度决定了通孔的深度，进而影响加工时间和铜填充难度，也会对基板结构和布线设计产生影响。
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、金属化和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经解决，后续仍需验证整个制造流程的稳定性。
相比之下，铜填充仍是需要重点攻克的环节之一。
玻璃通孔形成之后，需要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。
制造商需要在填充质量、生产效率、成本和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，玻璃基板的难题已经逐渐具体化。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，仍需要时间。
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、中国台湾和中国大陆之间的竞争。
中古台湾和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不是同一种制造任务。
玻璃面板加工强调大面积制造能力，而半导体封装还需要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，并不意味着能够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、激光和蚀刻相关企业，以及电镀化学品供应商等。由于TGV需要多个工艺环节协同，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，可能已经略微领先于中国台湾和中国大陆。
不过，这一判断仍需要更多具体数据支撑。当前各家企业采用的工艺路线、产品规格和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，最终的竞争并不是谁先宣布研发成功，而是谁能够把通孔加工、铜填充、翘曲控制和线路制造整合起来，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，而在于它们各自需要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、功耗和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，还需要解决光源、连接、散热、测试、维修和供应链协同等问题。
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和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，产业界需要持续改善通孔加工、铜填充和基板稳定性，并验证这些工艺能否满足量产要求。
如果相关制造环节能够逐步成熟，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，值得关注的并不是玻璃和光谁将胜出，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。