自20世紀(jì)90年代從MS-DOS轉(zhuǎn)向Windows操作系統(tǒng)以來(lái)，對(duì)電腦CPU芯片的要求越來(lái)越復(fù)雜，性能的提升促進(jìn)了CPU大規(guī)模集成興起。如此一來(lái)對(duì)先進(jìn)CPU載板的需求也在不斷攀升，尤其是在引腳數(shù)量多、內(nèi)存容量大、層數(shù)多卻仍在追求小面積封裝的前提下，業(yè)內(nèi)急需新型絕緣材料的出現(xiàn)。

一家食品企業(yè)跨界解決難題

這時(shí)，日本食品企業(yè)味之素憑借自己在氨基酸和環(huán)氧樹(shù)脂復(fù)合材料上的研究，最終從食品行業(yè)跨界走到了電子行業(yè)中，開(kāi)發(fā)出了所謂的ABF（Ajinomoto Build-up Film）味之素增層膜。高性能處理器很重要的一點(diǎn)就是做到低傳輸損耗，除了難以避免的導(dǎo)體損耗外，還有就是介電損耗，而降低介電損耗的工作正是交給ABF這種絕緣材料來(lái)完成的。

ABF增層膜參數(shù) / 味之素

目前味之素正在供應(yīng)的GX、GZ和GL系列擁有極佳的絕緣性能，尤其是GL系列。GL系列在5.8GHz的介電常數(shù)低至3.3，而介質(zhì)損耗可以做到0.0044以下。這也是為何味之素的增層膜成了首選的原因之一。

然而這些年間，也并不是只有味之素獨(dú)占鰲頭，同樣一家日本公司積水化學(xué)也在大力生產(chǎn)這類(lèi)絕緣增層膜，那就是積水化學(xué)。積水化學(xué)的絕緣增層膜是采用了半加成法（SAP）工藝，被廣泛應(yīng)用于低損耗低翹曲的高端IC封裝載板中，大大增強(qiáng)了封裝的設(shè)計(jì)彈性。目前主流IC載板廠(chǎng)商和封測(cè)廠(chǎng)商除了與味之素合作外，也與積水化學(xué)在增層膜上有著密切的合作關(guān)系。

絕緣增層膜參數(shù) / 積水化學(xué)

目前積水化學(xué)主打的兩大增層膜產(chǎn)品分別是NX04H、NQ07XP，分別對(duì)應(yīng)中高端的ABF載板。NQ07XP在5.8GHz下介電常數(shù)為3.3，介質(zhì)損耗低至0.0037，從參數(shù)上看基本與味之素的產(chǎn)品相當(dāng)，所以有的ABF載板廠(chǎng)商用的就是兩家混用的方案。積水化學(xué)也在積極研發(fā)下一代絕緣增層膜，目前給出的參數(shù)預(yù)測(cè)中，介質(zhì)損耗可以做到0.0023，如果味之素沒(méi)有相應(yīng)對(duì)策的話(huà)，說(shuō)不定積水化學(xué)能借此一舉反超。

除了以上兩家日廠(chǎng)之外，難道就沒(méi)有別的選擇了嗎？并非如此，作為IC基板廠(chǎng)商扎堆的寶島臺(tái)灣來(lái)說(shuō)，如果能夠就近解決材料問(wèn)題自然是最好的，可以充分緩解交期和物流成本的問(wèn)題。臺(tái)灣的晶化科技就有在本地生產(chǎn)增層膜的打算，并推出了自己的TBF，用于生產(chǎn)細(xì)線(xiàn)距FlipChip載板的絕緣層。

而且有別于日廠(chǎng)的ABF，晶化科技的TBF并不需要在-20攝氏度以下保存，這對(duì)于本就比較炎熱的臺(tái)灣來(lái)說(shuō)，可以說(shuō)是做到了節(jié)能減碳。晶化科技表示自己的TBF增層膜已經(jīng)在國(guó)內(nèi)外多家廠(chǎng)商中獲得了驗(yàn)證，目前已經(jīng)在小批量出貨了。未來(lái)如果能夠大規(guī)模量產(chǎn)的話(huà)，倒確實(shí)是可以緩解ABF載板供應(yīng)的尷尬局面。不過(guò)晶化科技提到了低介電常數(shù)和低熱膨脹系數(shù)，但并沒(méi)有提到具體的數(shù)值，也沒(méi)有明說(shuō)介質(zhì)損耗做到多低，所以TBF能否在高端處理器上得到廣泛應(yīng)用還是一個(gè)未知數(shù)。

預(yù)定至2030年，ABF載板廠(chǎng)商訂單火爆

我們?cè)谏衔闹幸呀?jīng)提到了中國(guó)臺(tái)灣擁有多家ABF載板公司，這其中就包括收獲蘋(píng)果大量訂單的欣興電子，還有南亞電路板、景碩科技和臻鼎等。據(jù)欣興電子在近期財(cái)報(bào)上的透露，他們已經(jīng)在談2027年到2030年的訂單預(yù)定了，南亞電路板和景碩科技也紛紛表示供不應(yīng)求。除了中國(guó)臺(tái)灣之外，日本（揖斐電、新光電氣工業(yè)）、韓國(guó)（三星電機(jī)）和奧地利（AT&S）等地區(qū)的主要ABF載板廠(chǎng)商也經(jīng)歷了這一熱潮。

多層增層膜示意圖 / 味之素

這樣的局面對(duì)于電腦CPU和GPU來(lái)說(shuō)都不算一件好事，英特爾由于投資早已經(jīng)開(kāi)始解決這方面的難題，甚至動(dòng)用自己的產(chǎn)能來(lái)生產(chǎn)ABF基板，所以受到的影響相對(duì)較小。而AMD在短缺之中最先保障的，還是CPU的產(chǎn)量，相較之下GPU在成本升高、材料交期長(zhǎng)和虛擬貨幣挖礦三重夾擊下，出現(xiàn)了供應(yīng)緊張的問(wèn)題，英偉達(dá)也面臨著這樣的處境，兩者紛紛加大投資，爭(zhēng)取擴(kuò)充產(chǎn)能。好在這三重困難的后兩者已經(jīng)開(kāi)始緩解，雖然ABF載板已經(jīng)漲價(jià)，但大家也看到了GPU慢慢恢復(fù)供應(yīng)和均價(jià)的趨勢(shì)。

顯然，消費(fèi)電子利潤(rùn)高，自然會(huì)成為廠(chǎng)商們趨之若鶩的方向。但ABF同樣用于不少高性能計(jì)算芯片、人工智能芯片、FPGA和網(wǎng)絡(luò)芯片中，而這塊反而是創(chuàng)新最為迅猛的市場(chǎng)，初創(chuàng)公司和資深工程師為其注入了不少新點(diǎn)子。然而在緊張的供應(yīng)下，這些廠(chǎng)商只能看著被預(yù)定光的產(chǎn)能望洋興嘆，或者換一套設(shè)計(jì)方案。

此外，由于產(chǎn)能被預(yù)訂一空，似乎連蘋(píng)果這樣的金主都被攔在門(mén)外。近期業(yè)內(nèi)人士表示，蘋(píng)果很可能會(huì)從韓國(guó)的ABF載板廠(chǎng)商那尋求訂單，從而為未來(lái)蘋(píng)果汽車(chē)產(chǎn)品線(xiàn)提供產(chǎn)能支持。考慮到汽車(chē)應(yīng)用對(duì)ABF基板的驗(yàn)證更長(zhǎng)更嚴(yán)格，現(xiàn)有的ABF載板廠(chǎng)商除非建設(shè)新廠(chǎng)，否則很難滿(mǎn)足蘋(píng)果的需求。

目前日韓臺(tái)三個(gè)地區(qū)的ABF和ABF載板廠(chǎng)商都已經(jīng)開(kāi)始了產(chǎn)能擴(kuò)充，而到2030年之前要斷定ABF載板是否會(huì)如此緊俏未免有些言之尚早，畢竟材料科學(xué)的進(jìn)展也是相當(dāng)迅速的，

材料的重要性

眾所眾知，芯片卡脖子的問(wèn)題一直是中國(guó)懸著的一大難題，縱使我們已經(jīng)有了無(wú)數(shù)優(yōu)秀的芯片制造人才，也依然被芯片制造所難住。因?yàn)樾酒O(shè)計(jì)僅僅只是電子工程師一方的難題，而芯片制造確是多個(gè)基礎(chǔ)學(xué)科的難題匯聚在一起，材料科學(xué)正是其中之一。

早在貿(mào)易戰(zhàn)、制裁等種種地緣政治因素和疫情這樣的天災(zāi)之前，這幾家的ABF已經(jīng)滿(mǎn)足了全球市場(chǎng)的供應(yīng)，因此沒(méi)有廠(chǎng)商愿意花大成本投入。大家心里想的是，“這個(gè)增層膜投資成本足夠的話(huà)。換我也能做，并沒(méi)有多少技術(shù)屏障可言”，然而這樣的心理正是現(xiàn)狀的成因之一。至于開(kāi)發(fā)新材料的話(huà)，驗(yàn)證周期長(zhǎng)，除非在性能和可量產(chǎn)性上都做到優(yōu)秀，否則還是一個(gè)無(wú)底洞。