前不久,一篇名为《一家味精工厂,卡住了全世界芯片企业的脖子》的文章刷屏。
文章指出,当今芯片大规模短缺竟和日本一家名为“味之素”的味精企业有着莫大的关联,因为它掌握着一项芯片生产过程中的重要材料,时至今日,全球几乎 100% 的芯片制造都离不开这种材料。
消息一出,众人一片哗然,纷纷感叹这堪称现实版的“蝴蝶效应”。
图 | 半导体芯片(来源:Pixabay)
文章陈述的事件有据可依,读后着实令人感到不可思议,但若深度分析揣摩,其实文章存在一个巨大的漏洞,即就该事件得出的最终结论是完全错误的。
对于这个事件,印芯科技 CEO 傅旭文告诉 DeepTech,“芯片制造是一个非常成熟的全球分工的产业链,各个国家都有独到的一面。而造成全球范围芯片短缺现象,日本味之素的 ABF 只是其中的一个因素,但不是决定性因素。”
既然 ABF 不是主要因素,那造成当今全球大规模芯片短缺的原因是什么?对此,清微智能产品工程副总裁李秀冬总结概括出以下 5 个方面:
市场的真实需求。随着 5G 技术发展,5G 手机内 PA 芯片数量比 4G 手机更多;自动驾驶所带来的汽车芯片的广泛需求;由于疫情原因需要线上办公,这对服务器芯片和 PC 芯片有强烈需求。
供应链太长,部分环境扩产不足。
国产替代。由于国产替代加快,很多芯片提前量产,系统方案厂商也给了机会测试或者试用,从客观上造成了供应链的紧张。
恐慌性的预定下单。当企业感觉资源紧张的时候都会提前多备货,尽管自身需求并没有明显增加,更多是一个心理因素。
中美半导体摩擦的影响。
接下来,本文将站在产业链高度来看待和剖析整个事件,力求回归理性,并为大家还原一个客观公正的事件真相。
ABF 是什么,为什么芯片行业离开它不行?
ABF(Ajinomoto Build-up Film)是日本味之素公司在生产味精时的一种副产物,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。
图 | 味之素的 ABF(来源:味之素官网纪录片)
讲 ABF 之前,先来讲讲芯片加工流程中的一个重要环节。
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,此外还要考虑到喷涂均匀性问题,所以要等彻底干燥后才能进行下一步流程工序。这种喷涂晾晒操作非常繁杂,如此往复循环消耗掉大量时间、人力、物力。
随着芯片制程工艺的不断进步,芯片产业亟待一种兼具极好绝缘性、耐热性和易用性的全新材料。傅旭文指出:“在芯片制造的 IC 电路中,尤其是比较高端的芯片,电路线宽越小,绝缘材料原有的间隙就越小,还需要能够填充进去,这对绝缘材料要求也就越高。”
对此,芯谋研究市场研究总监宋长庚也表达了类似的观点,他说:“半导体集成电路产业使用电子材料种类繁多,比如电子级特气、光刻胶等电子材料都包括数十个子类别,虽然每一个子类的全球消耗量都不大,但对于材料的要求却特别高,比如电子特气的纯度要在 5N~6N 以上。”
彼时,味之素公司发现生产味精时的一种副产物拥有非常好的绝缘性,他们认为这或许可以用作半导体行业的绝缘涂层剂,于是便对该材料展开技术攻关,最终研发出这种薄膜状的绝缘材料—— ABF。
ABF 用于芯片内部的绝缘填充材料,相较于传统的液体绝缘材料,ABF 采用薄膜的形式更便于使用,覆盖压合即可完成操作,可极大提升生产效率。“ABF 这种绝缘材料填充在芯片电路层与层之间,线宽很细,精度极高,半导体的先进制程更需要这种精度极高的绝缘材料。”傅旭文说。
图 | 味之素的 ABF 用于芯片(来源:味之素官网纪录片)
自从使用 ABF 这种绝缘材料之后,芯片制备在降低生产成本的同时,还可大幅提高生产效率,而且质量、性能都有保证。
随后,全球众多芯片企业向味之素抛出橄榄枝,纷纷大量采购 ABF,于是 ABF 开始出现在各类半导体芯片制造环节,并逐渐被整个半导体行业所使用。
傅旭文表示:“味之素做的 ABF 材料很好地满足了芯片制造极为苛刻的要求,可以说,在这个领域里 ABF 几乎没有竞争对手。”
为什么没有其他企业与味之素竞争?