（来源：沃格光电）
电子信息产业发展日新月异，从手机、电脑、家电等传统产业到半导体、AI人工智能、新能源、未来医疗、6G网络等新一代电子信息技术产业，无一不是在迎合时代需求而变化。这也成就了整个产业链的技术更迭和产品迭代。
被誉为“电子信息产业之母”的电子线路板，是电子元器件的支撑和连接电路的桥梁，被广泛应用于各类终端电子产品。作为目前主流的三种电子线路板，PCB基板、铝基板、玻璃基板在不同应用领域展现出了独特性能和优势。三种基板的研制与发展，正是伴随着电子信息产业蓬勃发展需求而来。今天我们就来聊聊这三种基板材料在相关领域中的应用，以及三者各自的优劣势。
三大基板材料的应用图谱与发展轨迹
在电子信息产业发展浪潮中，PCB基板、铝基板和玻璃基板分别在不同阶段和不同应用领域担纲重要角色。
1、PCB基板：低成本方案的存量市场霸主
PCB(printed circuit board)即印制线路板，简称印制板，是电子工业的重要部件之一。自20世纪50年由美国推动工业化生产和商业化应用以来，PCB经历了70余年的发展，历史悠久。
PCB是指通过导电铜箔在绝缘材料上的图案化设计，实现电子元件之间的电气互连，支撑并固定元器件，其基本结构由绝缘底板、连接导线和装配焊接电子元件的焊盘组成，它可以代替复杂的布线，实现电路中各元件之间的电气连接，具有导电线路和绝缘底板的双重作用。
20世纪50年代以来，半导体产业快速发展，对印制板的需求量急剧上升。特别是集成电路的迅速发展及广泛应用，使电子设备的体积越来越小，电路布线密度和难度越来越大，进而促进印制电路板向多层板方向发展。目前印制板的品种已从单面板发展到双面板、多层板和挠性板，结构和质量也已发展到超高密度、微型化和高可靠性程度。
凭借着产业链发展成熟，制造成本相对较低等优点，PCB至今仍占据全球基板材料七成左右的份额。但随着近年来高端需求（如人工智能领域，AI服务器推动PCB层数提升至20-30层）的爆发式增长，导致PCB产业中低端产能过剩与高端供应不足并存。在此局面中，技术壁垒（如70层高精密PCB、FC-BGA封装基板）成为竞争关键。
2、铝基板：高散热需求的过渡方案
铝基板是一种具有良好散热功能的金属基覆铜板，一般为单面板。单面板由三层结构所组成，分别是电路层（铜箔）、绝缘层和金属基层，于1969年由日本三洋公司发明，最初应用于STK系列功率放大混合集成电路。如今，主要应用在LED、汽车电子等需耐受高温、震动等特殊环境的领域。
当然，用于高端使用场景的铝基板也有设计为双面板，结构为电路层、绝缘层、铝基。极少数应用为多层板，可以由普通的多层板与绝缘层、铝基贴合而成。
1974年，铝基板开始进入大规模工业应用阶段。中国从20世纪80年代末期开始研制铝基板，2000年左右实现批量生产。
3、玻璃基板：未来电子信息产业的"黄金载体"
玻璃基板，即GCP（Glass Circuit Plate）玻璃电路板,是一种用于新型显示和半导体先进封装的新型基础材料，其以超薄、高纯度的特种玻璃（如硅酸盐玻璃）作为核心载体，通过精密加工在其表面制作金属互连线路（如铜布线）、微孔（用于垂直导通）等结构，具有耐高温、高平整度和尺寸稳定性、化学稳定性好、绝缘性强等物理化学特性。
玻璃基板的发展可追溯至20多年前，世界玻璃制造商巨头（如康宁、肖特）早在2000年代就已开发出低膨胀系数的特种玻璃（如康宁的EAGLE XG®），但主要用于显示面板领域，尚未应用于半导体封装。直到2010年前后，学术界开始研究玻璃替代有机基板的可行性，聚焦于热稳定性和高频性能优势。经历英特尔等巨头2014-2020年的封闭研发，到2023年后英特尔展示首款产品，宣布进入产业化冲刺。如今，台积电、三星等全球半导体巨头均已开始布局，并计划于2027年左右正式量产。
摩尔定律下的基板革命
摩尔定律的放缓已成为整个泛半导体行业的共识，其核心表现为晶体管集成速度从传统的18-24个月翻倍延长至约3年甚至更长，但技术演进并未停滞，而是通过多维创新延续其生命力。其中芯片封装技术特别是封装材料的创新成为关键突破口，目的是解决信息高频、高密互联时芯片的稳定性问题。随着电子产品布线精密度、晶体管数量的急剧增加，作为“信息大厦基座”的基板材料的创新显得尤为重要，这一点在新型显示及半导体先进封装两大领域体现得淋漓尽致。
1、新型显示领域
当显示技术从LCD向Mini/Micro LED跃迁的进程中，背光模组的基板材料就经历了"有机（PCB）→金属（铝基）→无机（玻璃基）"的迭代路径。这一演变不仅反映了显示行业对散热、精度与轻薄化的极致追求，更揭示了下一代显示技术的底层材料逻辑。
时间回溯至2000年前后，LCD产业的爆发拉升基板需求，PCB成为其主流背光基板。目前，在中低端液晶显示器、工控设备屏幕及部分高端显示产品，都能见到PCB基板的身影。
由于LED发热较大，随着灯珠密度的增加，进一步加剧了应对发热、基板翘曲的挑战，行业内急需一种耐热性更高的基板材料，铝基板也就因此进入了行业视野。作为PCB的一种补充基板材料，铝基板相较PCB更适合功率组件表面贴装SMT工艺，无需散热器，体积大大缩小，散热效果出众，且具有良好的绝缘性能和机械性能，目前依然具有较大的应用市场和增长空间。
2018年后，随着LCD产业往高端化进阶，Mini LED技术得到突破并进入消费市场，玻璃基板以超薄（可低于0.5mm）、高平整度（±1μm）和透光性（>90%）成为Mini /Micro LED的理想载体，三星、京东方、沃格光电等头部企业已将其列为下一代技术核心。
随着Mini LED往2304以上分区的渗透，Micro LED往P0.6以下低pitch值下探时，无论是PCB还是铝基板，都存在尺寸稳定性和制造成本高企的挑战。此时，玻璃基板凭借着0.5mm及以下的超薄特性、高表面平整度和耐热低翘曲的明显优势脱颖而出，可大幅提升背光模组的布线精密度，最高可支持万级以上分区背光设计（对比PCB、铝基板极限2000-3000分区）。且目前只有玻璃基板可做到0OD的设计，从而有效解决Mini LED背光光晕问题，并且产品更加轻薄化，真正达到媲美OLED的显示效果和超薄外观形态。
2、半导体先进封装领域
在半导体先进封装领域，PCB、铝基板与玻璃基板的优劣势对比显著。PCB以低成本、高柔性和易加工著称，适合大规模生产。铝基板也以易加工、成本更低、机械强度优，特别适合高功率LED和需适应震动环境的车载电子芯片封装。但这里绕不开的一个关键指标就是热膨胀系数（CTE）。
CTE从高到低排列，铝基板为23-25ppm/℃、PCB为12-18ppm/℃，玻璃基板为3–10 ppm/℃，而硅芯片的CTE为3 ppm/℃。PCB、铝基板与玻璃基板的CTE差异较大，在高密度互联的三维封装场景中，高CTE的基板材料易出现封装后翘曲和热失配，影响高频信号完整性。玻璃基板凭借超低CTE，与硅芯片高度匹配，热稳定性优异，在高温环境下形变率低于0.1%，显著减少封装应力，从保证生产良率和产品后续的稳定性。
此外，玻璃基板还具备纳米级平整度，支持1μm以下微互联，互连密度较有机基板提升10倍，尤其适合AI芯片的高密度封装需求。
因此，玻璃基板也被视作比目前芯片封装工艺中常用有机材料基板更具竞争优势的选择。早在2023年就已押注玻璃基板的英特尔表示，玻璃基板能使单个封装中的芯片面积增加五成，从而塞进更多的Chiplet，以延续摩尔定律的寿命。然而，玻璃基板易碎、制造成本高，且加工难度较大，目前尚不具备取代PCB、铝基板的条件。
综合来看，PCB、铝基板在成本敏感型应用中占优，而玻璃基板在高性能、高频场景中更具潜力，正推动先进封装技术向更高集成度发展。
然而技术代际更替已不可逆，玻璃基板正逐渐成为下一代高性能芯片封装（尤其是先进封装）的关键技术方向，旨在克服传统有机基板（如FR-4、ABF）、铝基板在高频、高速、高功耗场景下的物理极限。
提升我国在集成电路封装基板和高密度互连技术方面的自主创新能力和生产水平，突破国外技术封锁，增强我国在全球电子产业中的竞争力，已成为我国的国家战略。所以，瞄准代表未来产业的玻璃基板展开技术攻关和产业化推进，将是全世界范围内各大科技巨头未来很长一段时间的竞争焦点。
