作为新生事物，玻璃基板仍有现实的诸多挑战需要解决。
加工挑战：玻璃基板的加工面临着巨大挑战，这些挑战包括钻孔和填孔的优化，需要考虑对脆性的处理、金属线的粘附性不足，以及实现均匀的过孔填充和一致的电气性能。同时，选择适合各项指标的玻璃材料、玻璃边缘的抗裂性、高纵横比、金属化、提高良品率、大块玻璃基板的切割，以及产品整个生命周期内的散热和承受机械力，都是需要克服的技术难题。
缺乏可靠性数据：与传统的BT/ABF等基板相比，玻璃基板的长期可靠性信息相对不足。这包括建立玻璃基板可靠性数据库，涵盖机械强度、耐热循环性、吸湿性、介电击穿和应力引起的分层等方面。建立这些数据库可能需要数十年的数据积累，以制定标准、性能指标和预期寿命，这些因素最终会影响制造商的决策和投入。解决这些挑战需要跨学科的合作和长期的研究投入，以改善玻璃基板的制造工艺和性能，进而推动玻璃芯技术在各个领域的应用和发展。
制造和测试挑战：由于玻璃基板较脆，还需要重新开发制造设备。且由于玻璃的透明度高且反射率与硅不同，因此为测试带来了独特的挑战，如依靠反射率来测量距离和深度可能会导致信号失真或丢失，从而影响测量精度。
有限的层数：玻璃基板的前景在于支持高密度互连的能力，这是下一代电子产品所必需的。但目前这种潜力因建设过程中的实际限制而受到限制。目前用于半导体封装基板通常允许多层电路，包括顶部和底部以及内部层。这种分层对于实现多芯片模块和复杂集成电路中所需的电气路径至关重要。然而，由于玻璃的物理特性，例如其刚性和TGV使用的方法，添加内层是有问题的。
成本挑战：成本也十分关键。即使技术上拥有优势，但降低成本也是一大难题，何时能够用上高性价比的玻璃基板还不确定。
另一边，TGV技术正在成为当前先进封装的研究热点。
TGV，Through Glass Via，又称玻璃通孔工艺，是穿过玻璃基板的垂直电气互连。与TSV（Through Silicon Via）相对应，作为一种可能替代有机基板通孔互连的新技术，TGV被认为是下一代先进封装的关键技术。
TGV以高品质硼硅玻璃、石英玻璃为基材，通过种子层溅射、电镀填充、化学机械平坦化、RDL再布线，bump工艺引出实现3D互联。TGV是直径通常为10μm-100μm的微通孔。对于先进封装领域的各种应用，每片晶圆上通常需要应用数万个TGV通孔并对其进行金属化，以获得所需要的导电性。
但有行业专家向笔者表示，TGV技术面临的关键问题是没有类似硅的深刻蚀工艺，难以快速制作高深宽比的玻璃深孔。传统的喷砂法、湿法刻蚀法和激光钻孔法等都存在一定局限性。感应耦合等离子体干法刻蚀技术控制精度高，刻蚀表面平整光滑，垂直度好，常用于刻蚀高深宽比结构，但各向同性刻蚀严重。由于玻璃衬底上掩膜沉积工艺的限制，在深孔刻蚀时，需要一定的刻蚀选择比。在保证侧壁垂直性与刻蚀选择比的同时提高玻璃刻蚀速率成为目前研究的难点。
对于玻璃基板和TGV面临的挑战和行业进展，沃格集团副总裁，研究院院长张迅表示，目前玻璃基板或搭载玻璃基板的芯片正处在量产前准备阶段。沃格从2018年上市之后就致力于TGV技术的研发，目前已经掌握了该技术的核心工艺及制程能力，目前已经与国内外大客户建立了良好的联系。
但从行业整体进程来看，玻璃基板在先进封装领域的研发尚处于初期阶段，行业仍未形成标准化和规模化。与每项新型技术相同，其发展初期需要大量资金投入以及周期迭代。尤其是TGV通孔技术，各个厂家的制备方法不尽相同，产品良率和成本的控制是大家共同面临的挑战。
“玻璃基板”市场点燃之后，生态是重中之重
目前，尽管玻璃基板和TGV应用市场尚未大规模启用，但许多半导体厂商已开始竞相入局玻璃基板和TGV领域，积极参与构建相关生态系统。
纵观行业格局，目前全球TGV市场份额高度集中，核心技术、高端产品仍掌握着国外先进企业中。据News Channel Nebraska Central 2022年数据显示，美国是最大的TGV晶圆市场，拥有约46%的市场份额。欧洲紧随其后，约占25%的市场份额。在TGV晶圆市场的主要参与者中，全球前五名厂商占有率超过70%。
而国内玻璃晶圆产能增长趋势也较为显著。预计在2024年至2026年期间，国内将拥有超过160万片/月的设计产能。
近两年，一些国内公司正在为先进封装而设计的TGV产品进入送样到试量产的阶段。例如，上文提到的沃格光电和云天半导体。
沃格光电是国内玻璃基板领先企业，是国内少数掌握TGV技术的厂家之一，具备行业领先的玻璃薄化、TGV、溅射铜以及微电路图形化技术，拥有玻璃基巨量微米级通孔的能力，最小孔径可至10μm，厚度最薄50μm，线宽线距小至8μm。
厦门云天半导体也成功开发了先进TGV激光刻蚀技术，面向应用MEMS、Fluidic、PCR、Inkjet、CPO。基于玻璃成孔理论研究和工程实践，可以在50-500μm厚的玻璃上形成孔径7μm的玻璃通孔/盲孔，具有较好的表面和孔内粗糙度、孔型圆度。
此外，包括赛微电子、成都迈科、三叠纪、五方光电、帝尔激光、苏州甫一电子、蓝特光学、苏州森丸电子等在内的国内厂商也在玻璃基板和TGV领域展开深入研究，并取得一定的成果和突破。
这表明了国内在半导体封装领域的发展和创新，以及对玻璃基板技术的积极探索和应用。随着这些技术的成熟和应用的推进，国内半导体产业有望在未来取得更大的发展成果，并在全球市场上发挥更加重要的作用。
值得注意的是，玻璃基板产业需要走合作路线，不是一个“单打独斗”就能胜出的投入。
英特尔与著名玻璃加工公司LPKF和德国玻璃公司Schott合作，致力于玻璃基板的商业化。还与宾夕法尼亚州立大学领导了一项全国性的努力，有十多所著名大学和材料、零部件和设备公司在玻璃基板研究方面进行合作。
而三星组建的半导体玻璃基板研发联盟，也是三星电机首次与三星电子和三星显示器等电子元件子公司一起进行玻璃基板研究。有分析称，三星电子预计将掌握半导体和基板相结合的专业知识，而三星显示器预计将承担玻璃加工等角色，预计三星电机将通过与联盟最大限度地发挥研发协同效应，但玻璃基板生态系统将如何发展还有待观察。
英特尔、三星等掀起玻璃基板浪潮，促使整个供应链也积极努力，头部厂商的入局肯定能加速技术实现的进程。但这需要所有的供应链厂商合力，才能逐步克服相关的挑战。
作为国内玻璃基板行业的佼佼者，沃格集团副总裁，研究院院长张迅也向笔者表示，每个行业建设商业生态系统都需企业结伴同行。比如在产业发展初期，最需要的是资金。对于创业者而言，需要对自己的技术有信念，勇于推销自己的产品，吸引政府或头部公司对新型技术投入资源。另外，需要各家公司联合起来，制定行业标准，规范生产过程，简化开发周期，降低生产成本，增强质量保证，便于下游企业的使用。
总的来说，玻璃芯基板的良性发展需要产业链上下游建立一个完整的生态系统。从材料端层层向下到制程端、设备端等，都需要革新。材料选择、制程工艺的选择、自动化传输、结构堆栈的设计这些都会影响最后的良率，供应链需进行一番整合，才有办法达成量产的可能性。
柏诚股份——公司主要服务于芯片制造、先进封装、半导体材料、硅片、光刻胶、光学膜等半导体产业链知名企业，主要有三星、SK海力士、绍兴中芯、武汉新芯、长江存储、、中芯国际、厦门云天、等。
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