玻璃基板為何勝出？比較矽、陶瓷、碳化矽等材料，解析玻璃的加工優勢、市場成長與太空AI散熱。
南韓媒體報導 NVIDIA 正評估在下一代 AI 晶片封裝導入玻璃基板，並希望台灣、南韓及日本的基板廠在 2 年內完成技術開發，最快可能在 2028 年前導入。使玻璃基板成了今日市場熱門標的，群創(3481)、友達(2409)、TPK-KY(3673)、鈦昇(8027)紛紛漲停，但有沒有想過為什麼材料要替換成玻璃？難道沒有其他材料可以用了嗎？
台灣供玻璃基板相關概念股如下：
- 友達(2409)：已與康寧展示玻璃核心基板技術。
- 群創(3481)：利用面板製造經驗轉入先進封裝，持續與客戶開發及驗證玻璃通孔（TGV）技術，並往 CoPoS 玻璃基板發展。
- TPK-KY(3673)：約 2 年前開始研究 TGV技術，中壢試產線於 9 月初啟動並與封測廠合作，公司自己表示距離商品化及量產仍有一段路。
- 鈦昇(8027)：主攻 TGV 雷射鑽孔，也就是玻璃基板最難的成孔環節，已完成美系客戶驗證並開始交機。
要先釐清的是，整個產業目前仍在技術開發、試產、送樣與客戶認證階段，「有布局」不等於「已拿到訂單」。題材之外，更值得探討的是底層問題：為什麼偏偏是玻璃？
ABF 容易彎、玻璃較穩，但為什麼偏偏是玻璃？
ABF 等有機載板在高溫下容易翹曲，晶片焊接的迴焊製程峰值約 240～260°C。玻璃的玻璃轉移溫度（Tg）超過 550°C，在封裝製程中不會軟化變形，只有與銅線路、晶片之間的熱膨脹差異會帶來輕微翹曲：以 300×300 mm 面板為例，玻璃核心基板完成增層後翹曲約 50～200 μm，有機載板則達 200～500 μm。這點過去已經談過，也幾乎成為市場共識。比較少人追問的是：能解決翹曲的材料，真的只有玻璃嗎？
要回答這個問題，先看新材料需要同時滿足哪些條件。AI 晶片的封裝面積越來越大，替代材料至少要做到三件事：高溫下不變形、表面夠平能拉出細線、能做成大面積面板來壓低成本。
以台積電(2330) CoWoS 使用的矽中介層為例，前兩項表現極佳，卻受限於 12 吋圓形晶圓，做不大，成本也降不下來。Intel 公布的數據則顯示，玻璃相較有機載板圖形失真減少 50%、互連密度可望提高 10 倍；以 510×515 mm 的矩形面板計算，大尺寸晶片可用面積超過 75%，300 mm 圓形晶圓則約只有 50%。（以上為材料潛力，非量產實測值。）
其他材料可以嗎？有，但加工難度上玻璃優勢最大
答案是有，而且不少材料在單一性能上比玻璃更強。它們沒被選上，主要卡在加工與成本，而不是性能。
1. 單晶矽：熱膨脹與晶片 100% 匹配，精度最高。缺點是晶圓尺寸限制加上成本高，高頻訊號的介電損耗也比玻璃差。若改用較便宜的多晶矽，晶粒之間的邊界會讓穿孔蝕刻不均、表面難以拋平，等於犧牲了矽最大的精度優勢，面積限制也沒有解決。
2. 先進陶瓷（氮化鋁、氧化鋁、氮化矽）：散熱是強項。玻璃導熱約 1 W/m·K，氮化鋁約 170 W/m·K，差距超過百倍，強度與耐高溫也勝過玻璃。但陶瓷是燒結而成，大面積要拋到玻璃等級的平整度困難且昂貴，不利微影拉出超細線路；材質硬脆，要打出大量微米級細孔也相當困難，燒結收縮率也難以精準控制。
3. 碳化矽（SiC）：散熱的新挑戰者。2025 年 9 月業界傳出，台積電(2330)為解決 CoWoS 矽中介層的散熱問題，號召供應商開發 12 吋單晶碳化矽，因為它的熱導係數比矽高出 2 到 3 倍以上，在常見半導體材料中導熱能力僅次於鑽石。卡關點同樣在加工：目前主流是 6 吋晶圓，8 吋才是擴產方向，12 吋仍難量產；切割技術不佳時表面會呈波浪狀，無法用於先進封裝。至於散熱的終極材料鑽石，要做到 12 吋規格，成本過高且技術尚未成熟。
4. 高純度石英（熔融二氧化矽）：可視為玻璃的升級版，介電損耗更低，適合未來高頻與光電共封裝（CPO）。代價是熔點極高，打孔與研磨難度與成本都大幅上升。
5. LCP 與玻纖強化有機材料：保有有機材料好加工、不易碎的優點，高頻表現也有提升，但平整度與高溫穩定性仍達不到純玻璃的水準。
＜註：導熱係數為材料學一般典型值，實際數值依材料等級與製程而有差異。＞
玻璃勝出的原因，在於它剛好站在「物理性能」與「可加工性」的交叉點：可以拋光到奈米級平整、可以做成面板級的大片矩形、TGV 穿孔技術也逐漸成熟。而大片玻璃的處理能力，正是面板廠原本就擅長的事，這也是這波資金湧向面板股的邏輯。
換個戰場：太空環境是陶瓷的主場
在地面資料中心，玻璃勝在「做得大、做得細」；但換到太空，比的是「活得久」，陶瓷的優勢就回來了。
1. 散熱：陶瓷大勝。 真空中沒有空氣對流，熱只能靠傳導與輻射排出，材料本身的導熱能力變成關鍵。玻璃導熱差的缺點，在地面還能靠風扇與液冷補救，在太空則會被放大。
2. 冷熱循環：陶瓷較穩。 低軌衛星約 90 分鐘繞地球一圈，一天經歷十幾次日照與陰影交替。劇烈溫差主要落在外露結構，衛星內部電子元件有熱控系統保護，但長年累積的溫度循環仍會考驗材料；玻璃導熱差，溫度分布不均時較容易累積熱應力。
3. 發射震動：陶瓷較耐。 火箭發射時的劇烈震動是第一關，晶片需承受高達 50 到 100G 的加速度。玻璃與陶瓷都屬於脆性材料，受力時不會像金屬一樣彎曲，而是直接破裂，差別只在抗裂程度。玻璃邊緣易崩裂，這也正是地面量產時遇到的良率問題；氧化鋁、氮化矽等陶瓷的抗裂能力較好，但並非不怕震。
4. 輻射：玻璃要看等級。 一般含雜質的玻璃在長期輻射下會變暗、褐化，衛星太陽能板的蓋板玻璃通常需要特殊摻雜才能抗輻射；高純度石英則耐受度較高。陶瓷在輻射下同樣會產生缺陷，目前缺乏兩者直接比較的公開資料；而且太空電子最怕的輻射效應，主要發生在晶片本身，而非基板。
5. 真空釋氣：兩者皆優。 玻璃與陶瓷都是無機材料，在真空中幾乎不釋放氣體；真正怕釋氣的是有機塑膠材料，會污染光學鏡頭與感測器。
實際應用也印證陶瓷在太空的地位。以包覆晶片的封裝外殼為例（這與前文討論的基板、中介層不同），太空電子元件長期以陶瓷封裝為首選，符合美國政府機構的多項規範，並以 QML Class V 等級認證上市。TI 的工程師說明，陶瓷封裝為氣密封裝，沒有釋氣問題。
不過陶瓷在太空也有代價：尺寸。近年低軌衛星星系快速增加，元件需要更小、更輕、更便宜，陶瓷封裝限制了系統的縮小空間，TI 因此與 NASA 等單位合作推出塑膠封裝的 QML Class P 標準，封裝尺寸可比陶瓷縮小最多 50%。
太空 AI 來了：Google 明天送 TPU 上太空
太空不只是衛星的戰場，也開始成為 AI 算力的新戰場。Google 的 Project Suncatcher 首顆原型衛星 MVP 預計於 10 月 1 日升空，內部搭載 4 顆 Google 客製 TPU，體積約與一台冰箱相當。軌道上幾乎隨時有陽光，太陽能發電量是地面的數倍，不必與其他產業搶電網，也沒有散熱用水的問題。
真正的考驗是散熱。 太空接近真空，沒有空氣能帶走熱量，AI 晶片的廢熱最終只能透過輻射排出。以 NVIDIA A100 為例，晶片熱流密度達 36.3 W/cm²，已高於傳統衛星固體熱傳導約 20 W/cm² 的極限。Google 的做法是在晶片貼上導熱介面材料，連接鋁製與銅製熱管，再把熱送到輻射器排出。
目前的散熱能力仍跟不上晶片發熱，MVP 上的 TPU 每次只能運作約 15 分鐘，就必須停機等待降溫。Google 預計 2027 年再以兩顆衛星測試星間雷射傳輸，並估算到 2030 年代中期，軌道資料中心的成本才有機會追近地面水準。在太空，熱量要一路靠傳導送到輻射板，路徑上每一層材料的導熱能力都是關鍵，陶瓷、碳化矽這類高導熱材料的價值會被放大。太空 AI 仍在非常早期的測試階段，但方向已經出現。
中釉(1809)：走在玻璃與陶瓷之間的路線
既然玻璃好加工、陶瓷耐用，有沒有可能兩者兼得？台灣的中釉走的正是這條路：「類晶玻璃陶瓷」。玻璃陶瓷的概念，是先用玻璃的方式成型，再透過熱處理讓材料內部部分結晶，目標是同時保有玻璃的可加工性與陶瓷的強度。
布局進度：
- 2024 年（民國 113 年）獲選經濟部產業發展署產業升級創新平台計畫，與工研院合作推動「可積層化低損耗類晶玻璃材料技術」，開發用於高階晶片封裝的玻璃陶瓷中介層材料。
- 2025 年與日本山村硝子、山村光電及工研院簽署三方合作備忘錄，共同開發大面積類晶玻璃陶瓷基板，其中山村光電提供 400×400 mm 的大面積陶瓷薄帶成型技術；日方已於 2026 年 4 月正式對外公布這項合作。
目前的營收來源： 中釉旗下有陶瓷、建築材料、新材料三大事業部。新材料事業包括螢光玻璃片、電子級玻璃 Low DK、全固態電池材料；其中螢光玻璃片今年前 8 個月出貨量較去年同期大增近 5 成，訂單能見度到第 4 季，固態電解質材料則仍在送樣驗證中。
題材與基本面的落差： 需要釐清的是，中釉的玻璃陶瓷基板目前仍在開發階段，尚未量產貢獻營收，實際賺錢的是螢光玻璃片等既有產品。中釉 2025 年全年 EPS 僅 0.19 元，市場給的評價主要反映題材預期。
沒有萬能材料，只有最適合場景的材料
玻璃成為先進封裝的熱門選項，原因不是它每一項都最強，而是綜合條件最平衡。從市場推估來看，玻璃基板目前規模雖小，但成長斜率驚人。SEMI 預估約 2028 年初步量產後，每年成長 67%；Counterpoint Research 今年 6 月發布的最新報告則預估，FOPLP 與玻璃基板合計市場將從 2024 年的約 6.5 億美元成長到 2030 年逾 81 億美元，6 年規模擴大到 12 倍以上。這是一個全新的賽道，還沒有既定的供應鏈與市占格局，誰先通過客戶認證、誰先卡到位置，就有機會成為下一代封裝標準的一部分，這正是市場搶著布局的原因。
本文內容僅供參考，無任何買賣建議，投資人應謹慎評估，風險自負。
