現如今,全球半導體行業面臨著嚴重的芯片短缺問題,而近日臺積電一家工廠突發停電事故,讓本就不富裕的芯片庫存雪上加霜。經業內預估,此次停電造成的損失額將超過2億元。牽一發而動全身,像臺積電這類業界知名的全球半導體巨頭廠商,直接影響著全球芯片市場的行情走向。
01
你可能不知道,半導體生產與味精廠有極大關聯
眾所周知,自2020年四季度以來,這波從汽車芯片開始蔓延的芯片產能問題越來越嚴峻,按照業內人士的預測,這波缺貨潮,最早在今年年底結束,最晚會在明年上半年結束。
但近日,有消息傳出,臺積電制造芯片的必備的ABF存貨不足了,而上游的日本企業在供貨上似乎也出了問題,可能對整個芯片產業造成影響。

ABF(Ajinomoto Build-up Film)又稱“味之素堆積膜”,是一種用合成樹脂類材料做成的薄膜,具有很好的絕緣性,而它是一家名為味之素的日本食品公司,在生產味精時所產生的一種副產物。
這家全名叫做日本味之素株式會社的企業是全球十大食品企業之一,其在全球擁有114家公司,主要生產氨基酸、加工食品,調味料、冷凍食品等。它的成名產品就是我們大家日常食用的味精。
味之素作為全球十大食品企業之一的“百年老店”,它不僅生產賴氨酸,而且蘇氨酸、色氨酸的生產量在世界上也都是最大的。目前,味之素在全球27個生產基地生產了近20種氨基酸,這也使其成為了氨基酸市場的巨頭。

它是一家歷史非常悠久的企業,1908年,東京帝國大學理學部化學教授池田菊苗,從海帶湯中提取出了一種鮮美的調味料,他自創了一個詞匯將這種調味料命名為“うま味”(發音:UMAMI,意為美味)。

后人才知道,其主要成分為谷氨酸鈉。這種調料,便是味精。在登錄商標時,鈴木三郎使用了“味之素”這個名字,意為“風味之精華”。
1970年,一名叫竹內光二的味之素員工在制作味精時發現了一種副產品,可以做出擁有極高絕緣性的樹脂類合成材料。在公司的支持和團隊的努力下,竹內成功將這種產品制造成了薄膜狀,它的絕緣性,耐熱能力都很好,還可以隨意承接各種復雜的電路組合,而且還比較容易安裝。這就是如今全世界芯片廠商都在用的味之素堆積膜(ABF)。
回顧完歷史以后我們再回到正題——ABF(Ajinomoto Build-up Film)又稱“味之素堆積膜”為何會卡住半導體企業的脖子?
02
ABF與芯片制造的關系
眾所周知,芯片的制造過程極為復雜,芯片內部有數十億個晶體管通過電路進行連接,電路之間還需要進行絕緣處理,用來保障每一層的晶體管電路互不干擾。傳統工藝使用的絕緣材料是液態的,因此需要進行噴涂和晾曬,整個過程耗時長且工序很復雜,需要耗費大量人力、物力。

以計算機的核心部件CPU(中央處理器)為例,其越來越高速化和集成化,體積越來越小。然其內部納米級的線路,需要與外部毫米級的線路進行對接。由于體積和空間有限,最佳方案便是采取類似多層蓋樓的安裝方式,在盡可能小的立體空間中,把這些密密麻麻的線安排開。
中間那些不規則的連接,就是CPU與外部傳輸數據的通路,這些線路既小又密,互相既需要絕緣,還會產生很大熱量,處理起來非常棘手。當時,計算機業界,處理這個問題的辦法是涂液體的絕緣物質。
除了CPU,隨著芯片制程工藝的不斷進步,整個芯片產業都急需一種擁有良好絕緣性、耐熱性和易用性的新材料來解決芯片封裝過程中的問題。而味之素做的 ABF 材料,剛好滿足了芯片制造的苛刻要求。

ABF這種絕緣材料應用,大大降低了芯片制備成本,同時提高了生產效率,芯片質量上也有了更好的保證。隨后,世界上各家知名芯片制造商都開始大量采購味之素生產的ABF,隨著時間的積累,味之素堆積膜對全球半導體行業的影響也變得越來越大。
03
全球芯片巨頭離不開ABF的根本原因
味之素堆積膜最初的發展并不順利,雖然研發成功,但卻一度找不到市場,竹內的團隊還面臨過被解散的風險。
終于在1999年,在團隊和公司的堅持下,事情迎來了轉機。一家半導體企業率先嘗試了味之素的產品,此后,味之素堆積膜在各大芯片制造商中成為“網紅”產品,成為了整個半導體芯片行業的標配。如果沒有味之素堆積膜,英特爾、三星、高通等全球芯片巨頭,便無法在高端芯片領域取得快速的發展。
那么,這個行業如此“吃香”,為什么沒有其他企業參與進來與味之素競爭呢?其實,導致全球芯片巨頭離不開ABF的根本原因有兩點。
首先,成本控制低。味之素把 ABF 的利潤壓得足夠低,做到量大利薄,其他企業插足進來很難實現盈利,因此也就沒有企業愿意去競爭。之前,確實有很多企業盯上了該領域,投入資金去研發絕緣材料與味之素競爭,但最終因為研發成本、專利等因素而被迫放棄。

其次,技術足夠高。越是制程先進的芯片,電路線寬越小,相應的絕緣材料原有的間隙也變得越小,這時候還需要填充進去,對絕緣材料要求自然很高。
味之素生產 ABF 材料擁有數十年的技術沉淀,其他企業雖然也能生產出來類似的材料,但是品質卻不一定能夠達到味之素的高標準,半導體廠商對芯片封裝的要求苛刻,自然會選擇質量有保證且價格合適的ABF材料。成本和技術 ,是造成全球芯片巨頭離不開ABF的根本原因。
而今,全世界100%的電腦,都在使用味之素公司的產品。
毫不夸張的說,如果沒有味之素的ABF,無論蘋果、高通、三星,還是各種汽車、AI、5G芯片,幾乎統統都無法制造。
04
缺貨早已有跡象
去年年底,有游戲玩家發現,索尼PS5出現了嚴重的斷貨,同時,臺積電、高通等芯片巨頭都出現了延遲交貨現象。媒體深挖才發現,這是因為ABF供應不足所致。

臺積電的ABF存貨,2020年秋季開始就已出現不足現象。有產業鏈人士透露,基本壟斷ABF的生產商味之素集團,ABF的交付周期已變為長達30周。
甚至有業內人士稱,ABF材料缺貨預計持續到2022年,味之素現在只對此前已經有下訂單的客戶才能給出交期,對新客戶根本就不接單了。目前,對于這些市場傳言,味之素集團尚未正式回應,但也并未否認,只強調“供應不足的報道并非由本社發出”。
無論原因為何,ABF的緊缺已是事實,這使得手機、電腦、汽車電子等全球的硬件供應都受到了巨大的影響。味之素集團像一只在巴西輕拍翅膀的蝴蝶,其產品ABF的缺貨從某種程度上來說造成了如今半導體產業缺貨的風暴。
話說回來,當今半導體產業本身就相當龐大,一款產品背后通常有幾十上百道工序,而每一道工序又牽扯多種原材料及設備,只要其中某一個環節出現問題,整個半導體產業都會出現風險,也希望如今緊張的供貨局面能早日緩解。
(編輯:張毅)

















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