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一家味精工厂,就能卡住全球芯片巨头的脖子?
  • 2021/4/26 10:08:34
  • 类型:原创
  • 来源:电脑报
  • 报纸编辑:电脑报
  • 作者:
【电脑报在线】现如今,全球半导体行业面临着严重的芯片短缺问题,而近日台积电一家工厂突发停电事故,让本就不富裕的芯片库存雪上加霜。经业内预估,此次停电造成的损失额将超过2亿元。牵一发而动全身,像台积电这类业界知名的全球半导体巨头厂商,直接影响着全球芯片市场的行情走向。


01


你可能不知道,半导体生产与味精厂有极大关联


众所周知,自2020年四季度以来,这波从汽车芯片开始蔓延的芯片产能问题越来越严峻,按照业内人士的预测,这波缺货潮,最早在今年年底结束,最晚会在明年上半年结束。


但近日,有消息传出,台积电制造芯片的必备的ABF存货不足了,而上游的日本企业在供货上似乎也出了问题,可能对整个芯片产业造成影响。


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ABF(Ajinomoto Build-up Film)又称“味之素堆积膜”,是一种用合成树脂类材料做成的薄膜,具有很好的绝缘性,而它是一家名为味之素的日本食品公司,在生产味精时所产生的一种副产物。


这家全名叫做日本味之素株式会社的企业是全球十大食品企业之一,其在全球拥有114家公司,主要生产氨基酸、加工食品,调味料、冷冻食品等。它的成名产品就是我们大家日常食用的味精。


味之素作为全球十大食品企业之一的“百年老店”,它不仅生产赖氨酸,而且苏氨酸、色氨酸的生产量在世界上也都是最大的。目前,味之素在全球27个生产基地生产了近20种氨基酸,这也使其成为了氨基酸市场的巨头。


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它是一家历史非常悠久的企业,1908年,东京帝国大学理学部化学教授池田菊苗,从海带汤中提取出了一种鲜美的调味料,他自创了一个词汇将这种调味料命名为“うま味”(发音:UMAMI,意为美味)。


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后人才知道,其主要成分为谷氨酸钠。这种调料,便是味精。在登录商标时,铃木三郎使用了“味之素”这个名字,意为“风味之精华”。


1970年,一名叫竹内光二的味之素员工在制作味精时发现了一种副产品,可以做出拥有极高绝缘性的树脂类合成材料。在公司的支持和团队的努力下,竹内成功将这种产品制造成了薄膜状,它的绝缘性,耐热能力都很好,还可以随意承接各种复杂的电路组合,而且还比较容易安装。这就是如今全世界芯片厂商都在用的味之素堆积膜(ABF)。


回顾完历史以后我们再回到正题——ABF(Ajinomoto Build-up Film)又称“味之素堆积膜”为何会卡住半导体企业的脖子?



02


ABF与芯片制造的关系


众所周知,芯片的制造过程极为复杂,芯片内部有数十亿个晶体管通过电路进行连接,电路之间还需要进行绝缘处理,用来保障每一层的晶体管电路互不干扰。传统工艺使用的绝缘材料是液态的,因此需要进行喷涂和晾晒,整个过程耗时长且工序很复杂,需要耗费大量人力、物力。


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以计算机的核心部件CPU(中央处理器)为例,其越来越高速化和集成化,体积越来越小。然其内部纳米级的线路,需要与外部毫米级的线路进行对接。由于体积和空间有限,最佳方案便是采取类似多层盖楼的安装方式,在尽可能小的立体空间中,把这些密密麻麻的线安排开。


中间那些不规则的连接,就是CPU与外部传输数据的通路,这些线路既小又密,互相既需要绝缘,还会产生很大热量,处理起来非常棘手。当时,计算机业界,处理这个问题的办法是涂液体的绝缘物质。


除了CPU,随着芯片制程工艺的不断进步,整个芯片产业都急需一种拥有良好绝缘性、耐热性和易用性的新材料来解决芯片封装过程中的问题。而味之素做的 ABF 材料,刚好满足了芯片制造的苛刻要求。


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ABF这种绝缘材料应用,大大降低了芯片制备成本,同时提高了生产效率,芯片质量上也有了更好的保证。随后,世界上各家知名芯片制造商都开始大量采购味之素生产的ABF,随着时间的积累,味之素堆积膜对全球半导体行业的影响也变得越来越大。



03


全球芯片巨头离不开ABF的根本原因


味之素堆积膜最初的发展并不顺利,虽然研发成功,但却一度找不到市场,竹内的团队还面临过被解散的风险。


终于在1999年,在团队和公司的坚持下,事情迎来了转机。一家半导体企业率先尝试了味之素的产品,此后,味之素堆积膜在各大芯片制造商中成为“网红”产品,成为了整个半导体芯片行业的标配。如果没有味之素堆积膜,英特尔、三星、高通等全球芯片巨头,便无法在高端芯片领域取得快速的发展。


那么,这个行业如此“吃香”,为什么没有其他企业参与进来与味之素竞争呢?其实,导致全球芯片巨头离不开ABF的根本原因有两点。


首先,成本控制低。味之素把 ABF 的利润压得足够低,做到量大利薄,其他企业插足进来很难实现盈利,因此也就没有企业愿意去竞争。之前,确实有很多企业盯上了该领域,投入资金去研发绝缘材料与味之素竞争,但最终因为研发成本、专利等因素而被迫放弃。


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其次,技术足够高。越是制程先进的芯片,电路线宽越小,相应的绝缘材料原有的间隙也变得越小,这时候还需要填充进去,对绝缘材料要求自然很高。


味之素生产 ABF 材料拥有数十年的技术沉淀,其他企业虽然也能生产出来类似的材料,但是品质却不一定能够达到味之素的高标准,半导体厂商对芯片封装的要求苛刻,自然会选择质量有保证且价格合适的ABF材料。成本和技术 ,是造成全球芯片巨头离不开ABF的根本原因。


而今,全世界100%的电脑,都在使用味之素公司的产品。


毫不夸张的说,如果没有味之素的ABF,无论苹果、高通、三星,还是各种汽车、AI、5G芯片,几乎统统都无法制造。



04


缺货早已有迹象


去年年底,有游戏玩家发现,索尼PS5出现了严重的断货,同时,台积电、高通等芯片巨头都出现了延迟交货现象。媒体深挖才发现,这是因为ABF供应不足所致。


图片


台积电的ABF存货,2020年秋季开始就已出现不足现象。有产业链人士透露,基本垄断ABF的生产商味之素集团,ABF的交付周期已变为长达30周。


甚至有业内人士称,ABF材料缺货预计持续到2022年,味之素现在只对此前已经有下订单的客户才能给出交期,对新客户根本就不接单了。目前,对于这些市场传言,味之素集团尚未正式回应,但也并未否认,只强调“供应不足的报道并非由本社发出”。


无论原因为何,ABF的紧缺已是事实,这使得手机、电脑、汽车电子等全球的硬件供应都受到了巨大的影响。味之素集团像一只在巴西轻拍翅膀的蝴蝶,其产品ABF的缺货从某种程度上来说造成了如今半导体产业缺货的风暴。


话说回来,当今半导体产业本身就相当庞大,一款产品背后通常有几十上百道工序,而每一道工序又牵扯多种原材料及设备,只要其中某一个环节出现问题,整个半导体产业都会出现风险,也希望如今紧张的供货局面能早日缓解。

(编辑:张毅)

01


你可能不知道,半导体生产与味精厂有极大关联


众所周知,自2020年四季度以来,这波从汽车芯片开始蔓延的芯片产能问题越来越严峻,按照业内人士的预测,这波缺货潮,最早在今年年底结束,最晚会在明年上半年结束。


但近日,有消息传出,台积电制造芯片的必备的ABF存货不足了,而上游的日本企业在供货上似乎也出了问题,可能对整个芯片产业造成影响。


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ABF(Ajinomoto Build-up Film)又称“味之素堆积膜”,是一种用合成树脂类材料做成的薄膜,具有很好的绝缘性,而它是一家名为味之素的日本食品公司,在生产味精时所产生的一种副产物。


这家全名叫做日本味之素株式会社的企业是全球十大食品企业之一,其在全球拥有114家公司,主要生产氨基酸、加工食品,调味料、冷冻食品等。它的成名产品就是我们大家日常食用的味精。


味之素作为全球十大食品企业之一的“百年老店”,它不仅生产赖氨酸,而且苏氨酸、色氨酸的生产量在世界上也都是最大的。目前,味之素在全球27个生产基地生产了近20种氨基酸,这也使其成为了氨基酸市场的巨头。


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它是一家历史非常悠久的企业,1908年,东京帝国大学理学部化学教授池田菊苗,从海带汤中提取出了一种鲜美的调味料,他自创了一个词汇将这种调味料命名为“うま味”(发音:UMAMI,意为美味)。


图片


后人才知道,其主要成分为谷氨酸钠。这种调料,便是味精。在登录商标时,铃木三郎使用了“味之素”这个名字,意为“风味之精华”。


1970年,一名叫竹内光二的味之素员工在制作味精时发现了一种副产品,可以做出拥有极高绝缘性的树脂类合成材料。在公司的支持和团队的努力下,竹内成功将这种产品制造成了薄膜状,它的绝缘性,耐热能力都很好,还可以随意承接各种复杂的电路组合,而且还比较容易安装。这就是如今全世界芯片厂商都在用的味之素堆积膜(ABF)。


回顾完历史以后我们再回到正题——ABF(Ajinomoto Build-up Film)又称“味之素堆积膜”为何会卡住半导体企业的脖子?



02


ABF与芯片制造的关系


众所周知,芯片的制造过程极为复杂,芯片内部有数十亿个晶体管通过电路进行连接,电路之间还需要进行绝缘处理,用来保障每一层的晶体管电路互不干扰。传统工艺使用的绝缘材料是液态的,因此需要进行喷涂和晾晒,整个过程耗时长且工序很复杂,需要耗费大量人力、物力。


图片


以计算机的核心部件CPU(中央处理器)为例,其越来越高速化和集成化,体积越来越小。然其内部纳米级的线路,需要与外部毫米级的线路进行对接。由于体积和空间有限,最佳方案便是采取类似多层盖楼的安装方式,在尽可能小的立体空间中,把这些密密麻麻的线安排开。


中间那些不规则的连接,就是CPU与外部传输数据的通路,这些线路既小又密,互相既需要绝缘,还会产生很大热量,处理起来非常棘手。当时,计算机业界,处理这个问题的办法是涂液体的绝缘物质。


除了CPU,随着芯片制程工艺的不断进步,整个芯片产业都急需一种拥有良好绝缘性、耐热性和易用性的新材料来解决芯片封装过程中的问题。而味之素做的 ABF 材料,刚好满足了芯片制造的苛刻要求。


图片


ABF这种绝缘材料应用,大大降低了芯片制备成本,同时提高了生产效率,芯片质量上也有了更好的保证。随后,世界上各家知名芯片制造商都开始大量采购味之素生产的ABF,随着时间的积累,味之素堆积膜对全球半导体行业的影响也变得越来越大。



03


全球芯片巨头离不开ABF的根本原因


味之素堆积膜最初的发展并不顺利,虽然研发成功,但却一度找不到市场,竹内的团队还面临过被解散的风险。


终于在1999年,在团队和公司的坚持下,事情迎来了转机。一家半导体企业率先尝试了味之素的产品,此后,味之素堆积膜在各大芯片制造商中成为“网红”产品,成为了整个半导体芯片行业的标配。如果没有味之素堆积膜,英特尔、三星、高通等全球芯片巨头,便无法在高端芯片领域取得快速的发展。


那么,这个行业如此“吃香”,为什么没有其他企业参与进来与味之素竞争呢?其实,导致全球芯片巨头离不开ABF的根本原因有两点。


首先,成本控制低。味之素把 ABF 的利润压得足够低,做到量大利薄,其他企业插足进来很难实现盈利,因此也就没有企业愿意去竞争。之前,确实有很多企业盯上了该领域,投入资金去研发绝缘材料与味之素竞争,但最终因为研发成本、专利等因素而被迫放弃。


图片


其次,技术足够高。越是制程先进的芯片,电路线宽越小,相应的绝缘材料原有的间隙也变得越小,这时候还需要填充进去,对绝缘材料要求自然很高。


味之素生产 ABF 材料拥有数十年的技术沉淀,其他企业虽然也能生产出来类似的材料,但是品质却不一定能够达到味之素的高标准,半导体厂商对芯片封装的要求苛刻,自然会选择质量有保证且价格合适的ABF材料。成本和技术 ,是造成全球芯片巨头离不开ABF的根本原因。


而今,全世界100%的电脑,都在使用味之素公司的产品。


毫不夸张的说,如果没有味之素的ABF,无论苹果、高通、三星,还是各种汽车、AI、5G芯片,几乎统统都无法制造。



04


缺货早已有迹象


去年年底,有游戏玩家发现,索尼PS5出现了严重的断货,同时,台积电、高通等芯片巨头都出现了延迟交货现象。媒体深挖才发现,这是因为ABF供应不足所致。


图片


台积电的ABF存货,2020年秋季开始就已出现不足现象。有产业链人士透露,基本垄断ABF的生产商味之素集团,ABF的交付周期已变为长达30周。


甚至有业内人士称,ABF材料缺货预计持续到2022年,味之素现在只对此前已经有下订单的客户才能给出交期,对新客户根本就不接单了。目前,对于这些市场传言,味之素集团尚未正式回应,但也并未否认,只强调“供应不足的报道并非由本社发出”。


无论原因为何,ABF的紧缺已是事实,这使得手机、电脑、汽车电子等全球的硬件供应都受到了巨大的影响。味之素集团像一只在巴西轻拍翅膀的蝴蝶,其产品ABF的缺货从某种程度上来说造成了如今半导体产业缺货的风暴。


话说回来,当今半导体产业本身就相当庞大,一款产品背后通常有几十上百道工序,而每一道工序又牵扯多种原材料及设备,只要其中某一个环节出现问题,整个半导体产业都会出现风险,也希望如今紧张的供货局面能早日缓解。

(编辑:张毅)

本文出自2021-04-26出版的《电脑报》2021年第16期 A.新闻周刊
(网站编辑:ChengJY)


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