一家日本味精厂卡住全球芯片产业脖子？ABF是尖端技术但不是壁垒

　　来源： DeepTech深科技

　　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？

　　十年前，智能手机犹如雨后春笋般崛起，随着高端芯片需求逐年攀升，ABF 开始变得供不应求。据产业链人士透露，从去年年底开始，ABF 供应链就出了问题，ABF 的交付周期已经长达 30 周，而今年全年 ABF 依然会持续供货不足。

　　正所谓“巧妇难为无米之炊”，ABF 的供应出了问题必然导致芯片的制造受到影响。

　　既然味之素产能跟不上，那其他企业为何不去生产类似材料与之竞争呢？主要原因可以归结为以下两点：

　　其一，成本。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。

　　当时确实也有一些企业看到这片蓝海，投入资金去研发这种绝缘材料与味之素竞争，但最终因为研发成本或专利费等因素放弃。这也给了味之素“可乘之机”，借着半导体产业发展的东风打下属于自己的一片天地。

　　举个例子，全球生产可乐的巨头公司就两家——可口可乐和百事可乐，为何一直没有其他企业涉足？其中，秘密的配方是一方面，但更多的因素还是成本问题。这两家可乐公司已经把价格压得非常低了，其他企业做可乐的利润很薄甚至会亏本。

　　其二，技术。味之素的这种 ABF 材料拥有数十年的技术沉淀（包括秘密配方），其他企业进行技术研发虽然也能生产出来，但是品质不一定能够达到 ABF 的级别，性能不一定能够满足芯片对材料的苛刻需求。

图 | ABF 是一种独特的绝缘材料（来源：味之素官网纪录片）

　　“对于 ABF 这种材料，其他企业想要做出来应该不难，但难的是要达到和 ABF 一样的超高标准，达到这么好的绝缘效果，在极小的线宽下还能用，这就很难了。”傅旭文指出。

　　以高浓度硫酸为例，比如有 A、B 两家企业分别生产 99% 硫酸和 99.9% 的硫酸，两者在一般的使用场合下可能察觉不到两者的差别，而在芯片领域就显得尤为关键了，B 企业高出的那 0.9% 可能直接影响芯片加工制造，而这也正是 B 企业技术领先的优势所在。

　　“ABF 的市占比达到 70-80% 甚至以上。事实上，很多芯片原材料都掌握在日本企业手中，不止是味之素的 ABF，很多日本的基础材料，比如高浓度的氢氟酸、硫酸，或者是光刻胶等等，这些材料都起到举足轻重的地位。日本企业能做的，其他企业当然也能做，但是做出来的产品还是存在细微差别的。”傅旭文说道。

　　芯片归根结底还是一种商品，既然是商品，企业就会在保证质量性能的前提下，想方设法地压低成本、提高利润。而 ABF 这种材料几乎完美地契合了这两点——技术足够好、成本足够低，这才是导致 ABF“无法替代”的根本原因。

　　ABF 供货持续短缺，接下来将会如何？

　　未来，会不会有企业开发出新材料取代 ABF 呢？傅旭文表示短期内不太可能，芯片原材料的更换并非易事。“半导体产业链如果要使用一种全新材料的话比较困难，芯片企业不敢贸然尝试，因为这需要长时间的反复验证和观察，比如稳定性、可靠性等等一系列因素，关键是验证新材料的时间周期比较长。”他说。

　　对此，宋长庚也表示，“由于使用的材料与晶圆制造工艺、芯片产品良率等息息相关，造成替换难度非常大，流程复杂，耗时较长，而最终带来的收益却不大。”

　　ABF 在半导体领域的应用“历史悠久”，加之验证新绝缘材料的时间代价太长，所以说，短期内 ABF 依然是芯片企业的首选材料。

图 | 半导体芯片（来源：Pixabay）

　　如果 ABF 一直缺货，芯片短缺问题如何破局？对此，傅旭文表示：“我认为，接下来味之素公司会进行规模化扩产，但也不会扩产到满足市场需求的程度，因为日商的做法通常比较保守，通常不会去主动扩产，一般是等到有大量需求的时候才会去扩产，而扩产之后一般得等到 3 年之后才能有效果，这个周期很长。”

　　这也就意味着，即便是扩产之后，产能一时半会还不能缓解芯片大规模短缺的现状，未来芯片短缺的现象还将会持续下去。

　　面对芯片短缺问题，李秀冬指出：“对于中国而言，对内要进一步完善芯片供应链布局，着力解决关键核心问题；对外要寻求全球的资源合作。”

　　关于未来如何破局，宋长庚表达了自己的看法，他认为，“种类多、要求高、用量少，这些因素造成进入电子材料领域的新企业并不多，只有中国，出于产业链安全的考虑，有很多新的企业进入这些领域。所以，我认为电子材料供应格局的突破也将发生在中国。”

　　ABF 虽是尖端技术，但没有形成技术壁垒

　　芯片制造是一项庞大的系统化产业，任何一种材料能够成功投产，前期都需要经历长期的成本投入、技术研发和循环验证，味之素的 ABF 材料也不例外。

　　由于起步早，味之素拥有深厚的技术沉淀，不论从技术还是商业角度出发，ABF 都是目前全球芯片企业的最佳选择，但是，至关重要的一点—— ABF 尚未形成技术壁垒。

　　对于其他竞争企业来讲，“能不能造出来”和“想不想去造”是两码事儿，显然，ABF 属于后者。

图 | 味之素 ABF 材料截图（来源：味之素官网纪录片）

　　举个例子，圆珠笔头球座体的加工制造对于原材料要求极为严苛，需要具备极高耐磨度同时还易于切削加工等，长期以来一直都掌握在瑞士、日本等国家手中。

　　然而，这项“尖端技术”并没有导致圆珠笔成为稀缺物品，圆珠笔价格也并没有高高在上，反而非常“亲民”，这是为何？

　　第一，少数几家企业的产能基本已经满足了全球市场需求。

　　第二，研发投入太大而最终收益甚微，企业不愿意涉足。

　　不可否认，ABF 的确是芯片制造中至关重要的绝缘材料，但它和圆珠笔头球座体的“境地”基本类似，属于尖端技术，但还没有达到“技术壁垒”的程度。只有技术壁垒才会“卡脖子”，除此之外的常规产品和普通技术是卡不住的，往大了说顶多也就影响一阵子而已。

　　那什么是技术壁垒？对于中国而言，诸如航空发动机、光刻机、高端芯片、操作系统、医学影像设备元器件、核心工业软件、超精密抛光工艺等等，这些才能称之为技术壁垒，是需要集中科技力量去攻关的核心技术。

图 | 航空发动机（来源：Pixabay）

　　既然 ABF 不是技术壁垒，自然也就谈不上“卡脖子”。所以，整个事件属于“小题大做”，将芯片制造中的一种重要原材料无限放大，最终才得出“一家味精工厂卡住了全世界芯片企业的脖子”的荒谬结论。

　　最后总结一句话：ABF 卡不住全球芯片制造产业的脖子。