前不久，一篇名為《一家日本味精公司,，卡住了全世界芯片的脖子》的文章熱度頗高,，由此引發(fā)了筆者的思考。
在這篇文章中,，論述了一種名為ABF（Ajinomoto Build-up Film：味之素堆積膜）的產(chǎn)品,，文中指出，基本上全世界100%的電腦中,，都在使用該產(chǎn)品,，因此，該產(chǎn)品的供應(yīng)問題直接導(dǎo)致了高端硬件產(chǎn)品出現(xiàn)供應(yīng)緊張,。
為了證實(shí)這一觀點(diǎn)的可信度,，筆者搜尋整理了一些資料，以供參考,。
制作味精時(shí)的副產(chǎn)物
資料顯示,，ABF由食品公司—味之素集團(tuán)（Ajinomoto）發(fā)明，在味之素集團(tuán)官網(wǎng)中,，我們查詢到了這樣一段歷史：
ABF的故事始于1970年代,，彼時(shí)，該集團(tuán)開始探索鮮味調(diào)味品生產(chǎn)副產(chǎn)品的應(yīng)用,。在當(dāng)時(shí),，處理器正飛速發(fā)展，越來越小,，越來越快,，印刷電路板制造商需要更好的絕緣材料來保持性能。墨水是首選的基材,，但將其涂布和干燥會(huì)減慢生產(chǎn)速度,，吸引雜質(zhì)并產(chǎn)生對(duì)環(huán)境有害的副產(chǎn)物。
味之素研發(fā)團(tuán)隊(duì)發(fā)現(xiàn)制作味精時(shí)的副產(chǎn)物可以做出擁有極高絕緣性的樹脂類合成素材,，于是創(chuàng)造出了一種具有高耐用性,，低熱膨脹性，易于加工和其他重要特征的熱固性薄膜,，該膜名為ABF,。1996年,，一家CPU制造商（即英特爾）與該集團(tuán)聯(lián)系，尋求使用氨基酸技術(shù)開發(fā)薄膜型絕緣子,。于是,，這兩家企業(yè)在機(jī)緣巧合之下一起研發(fā)FC-BGA（Flip Chip Ball Grid Array），導(dǎo)致ABF成為了CPU FC-BGA產(chǎn)品的主要方案,。
來源：味之素集團(tuán)官網(wǎng)
為什么說它卡住了芯片脖子,？我們接著往下看。
起死回生的ABF載板
要談ABF的重要性,，就不得不談到IC載板,。IC載板是介于IC及PCB之間的產(chǎn)業(yè)，是一種“特殊”的PCB,， IC載板內(nèi)部有線路連接芯片與印刷電路板（PCB）之間的訊號(hào),，主要為保護(hù)電路、固定線路與導(dǎo)散余熱,。
目前全球的IC載板100%都應(yīng)用在封裝市場(chǎng)上,，屬于高階封裝的一種，除了全球電子產(chǎn)品市場(chǎng)成長(zhǎng)帶動(dòng)之外,，隨著電子產(chǎn)品復(fù)雜度,、訊號(hào)傳輸量增加，對(duì)于封裝層次提升也是造成其成長(zhǎng)的重要原因,。
資料來源：工研院 IEK
在IC封裝的上游材料中，IC載板成本占比30%,，基板又占IC載板成本的30%以上,，因此基板便成為IC載板最大的成本端。作為IC載板的原材料之一,，基板又可分為硬質(zhì)基板,、柔性薄膜基板和陶瓷基板，其中硬質(zhì)基板在消費(fèi)電子領(lǐng)域應(yīng)用作為廣泛,。
硬質(zhì)基板材料包括BT樹脂,、ABF和MIS，三種材料依賴于自身的特點(diǎn)適用于封裝不同的芯片,。相比BT基板,，ABF材質(zhì)可做線路較細(xì)、適合高腳數(shù)高傳輸?shù)腎C,，多用于CPU,、GPU和芯片組等大型高端晶片，銅箔基板上面直接附著ABF就可以作線路,，也不需要熱壓合過程,。
就整個(gè)行業(yè)來說,，ABF基板一度因?yàn)槭謾C(jī)芯片封裝技術(shù)的改變而被冷落，現(xiàn)在隨著高性能芯片發(fā)展而受寵,。2017年起,，受惠于筆記本電腦復(fù)蘇、云端與AI應(yīng)用興起,，ABF載板需求出現(xiàn)連續(xù)三年成長(zhǎng),。
云端與AI應(yīng)用可說是推升ABF需求的主力，云端應(yīng)用之所以能推升ABF需求,，主因在于架設(shè)云端環(huán)境所需的數(shù)據(jù)中心,、網(wǎng)絡(luò)工作站有賴大量服務(wù)器、網(wǎng)通設(shè)備,、光通訊設(shè)備,、電源設(shè)備與散熱設(shè)備驅(qū)動(dòng)，其中服務(wù)器,、交換器搭載的IC即需要大量ABF載板,。
除了云端與AI應(yīng)用外，5G與相關(guān)應(yīng)用從2020年起開始蓬勃發(fā)展,，5G網(wǎng)絡(luò)布建過程進(jìn)一步拉升ABF載板需求,，主因是5G基地臺(tái)可能采用的FPGA在三個(gè)以上，搭載的CPU約四～五個(gè),，同時(shí)還包含各類ASIC與更多射頻組件,，再者，由于5G頻段高于4G,、訊號(hào)傳輸距離與穿透能力都不如4G,，5G基地臺(tái)需求量約是4G基地臺(tái)的1.75～2倍，提升ABF載板產(chǎn)能之效果也將顯著高于4G基地臺(tái),。
整體而言,，云端、AI,、5G網(wǎng)絡(luò)建設(shè)使得ABF載板需求水漲船高,。根據(jù)拓璞研究院數(shù)據(jù)顯示，估計(jì)2019～2023年全球ABF載板平均月需求量將從1.85億顆,、成長(zhǎng)至3.45億顆,，年復(fù)合成長(zhǎng)率達(dá)16.9％。
火熱的另一面
強(qiáng)烈需求帶來的則是產(chǎn)能的不足,，近來,，ABF基板材料的供應(yīng)緊張已經(jīng)導(dǎo)致了包括臺(tái)積電在內(nèi)的全球多家半導(dǎo)體廠商陷入了產(chǎn)能危機(jī)，目前,，產(chǎn)能不足已經(jīng)不是某家公司的問題了,。
Digitimes援引供應(yīng)鏈消息稱,，是ABF基板短缺限制了產(chǎn)能。里昂證券則指出,，受到導(dǎo)入先進(jìn)封裝帶動(dòng),，對(duì)ABF 載板需求將持續(xù)上升，缺貨的狀況也將持續(xù)至2022 年底,。而根據(jù)其調(diào)研顯示,，一線載板廠的訂單已經(jīng)出現(xiàn)外溢至二線廠的狀況，再加上處理器的升級(jí)與游戲機(jī)進(jìn)入新一輪景氣循環(huán)的強(qiáng)勁需求,，以及非中國(guó)的5G 基站芯片需求上升,，另外還有一ABF 載板供應(yīng)商暫時(shí)關(guān)閉產(chǎn)線等上述因素的影響下，使得ABF 載板下半年缺貨的狀況比原先預(yù)期更為嚴(yán)重,。
ABF載板商本身似乎更有說服力,，欣興電子總經(jīng)理沈再生曾在線上法說會(huì)中指出，ABF載板市場(chǎng)缺口其實(shí)從2018年下半年開始就已經(jīng)放大了,，有些動(dòng)作很快的客戶就已經(jīng)跟他們確保ABF載板的產(chǎn)能,，“所以現(xiàn)在對(duì)客戶是用分配的，要搶產(chǎn)能很難”,，有些客戶為了確保產(chǎn)能,，預(yù)約三年到四年、五年的都有,。
導(dǎo)致這一情況出現(xiàn)的原因首先是源頭—味之素集團(tuán),，有產(chǎn)業(yè)鏈人士透露，ABF的交付周期已經(jīng)長(zhǎng)達(dá)30周,，而媒體Digitimes的預(yù)測(cè)更是令人擔(dān)憂：可能2021年,，ABF的供應(yīng)依然會(huì)不足。目前,，味之素公司尚未正式回應(yīng)這一市場(chǎng)傳言，但也并未否定,。只是強(qiáng)調(diào)“供應(yīng)不足的報(bào)道并非由本社發(fā)出”,，“歡迎媒體來采訪”。
也許有人會(huì)問,，難道就沒有別的公司加入競(jìng)爭(zhēng),？答案是，有的,。后段IC構(gòu)裝載板用增層材料供應(yīng)商不僅有味之素,，還有積水化學(xué)，另一方面,，住友電木與Taiyo Group（太陽(yáng)油墨）也開始加入競(jìng)局,。但在市場(chǎng)占有率方面,，味之素占有絕大多數(shù)的比例，預(yù)估全球市占超過九成,。
ABF原料供應(yīng)已是難題,，ABF載板的生產(chǎn)也并不順利。
ABF載板已經(jīng)維持多年的寡占市場(chǎng)格局,，由于SAP制程線寬線距接近物理極限（結(jié)合力,、良率等問題），對(duì)于制程環(huán)境以及潔凈度要求極高,，需要自動(dòng)化程度與制程穩(wěn)定性管理,，故投資巨大，一萬平月產(chǎn)能前期投資可能超過10億人民幣,，如果前期沒有大客戶訂單支持和資金儲(chǔ)備,，認(rèn)證周期1-2年（大客戶），一般企業(yè)難以進(jìn)入,，在產(chǎn)品規(guī)格快速升級(jí)的情況下,，能夠繼續(xù)跟上腳步的業(yè)者只會(huì)越來越少。
目前全球能夠量產(chǎn)ABF載板的企業(yè)數(shù)量較少,，主要有：日本挹斐電（Ibiden）,，SHINKO,Kyecora（量產(chǎn)5/5um），韓國(guó)三星電機(jī)（SEMCO）,；重慶ATS（量產(chǎn)12/12um）,；臺(tái)灣欣興、南電等,。
根據(jù)DigiTimes的數(shù)據(jù)顯示,，目前臺(tái)灣供應(yīng)商欣興電子、南亞塑膠以及景碩科技的ABF載板生產(chǎn)良率大約為70%或更低,，目前幾家公司正在逐步努力擴(kuò)大產(chǎn)量,，但從2021年到2022年，它們的產(chǎn)能大概只能提升10%左右,。
去年年底,，日本IBIDEN挹斐電，位在岐阜縣大垣市青柳工廠發(fā)生火災(zāi),，據(jù)日本媒體報(bào)導(dǎo),，共燒毀了6個(gè)倉(cāng)庫(kù)和1個(gè)鋼架倉(cāng)庫(kù)，有業(yè)內(nèi)人士表示,，此舉將利好臺(tái)系A(chǔ)BF載板廠商,。不過也有產(chǎn)業(yè)界人士表示，IBIDEN此失火的工廠主要生產(chǎn)傳統(tǒng)的硬板，這一部分市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)者多,，臺(tái)廠是否能獲得轉(zhuǎn)單商機(jī)仍待觀察,。
在全球產(chǎn)能的擴(kuò)充上，雖然主要的廠商都有擴(kuò)產(chǎn)或興建廠房的計(jì)劃,，但今年擴(kuò)充的幅度仍小,，主要的新增產(chǎn)能釋出會(huì)在2022年，導(dǎo)致今年整體市場(chǎng)仍是相當(dāng)供不應(yīng)求,。
據(jù)報(bào)道,，欣興電子正在考慮重新利用其受損的生產(chǎn)設(shè)施之一來生產(chǎn)ABF載板，但是該計(jì)劃尚未有確切的啟動(dòng)時(shí)間,，因此新工廠上線至少要一年后,。不過，兩家公司目前都未證實(shí)此事,。報(bào)道還稱,，在很大的程度上，ABF載板近一年內(nèi)如此小幅度的增長(zhǎng)是因?yàn)楝F(xiàn)在ABF基板制造工具的交貨期延長(zhǎng),。
同時(shí),，因?yàn)楦呒?jí)芯片的需求全面增加，處理器開發(fā)人員自然會(huì)優(yōu)先考慮高端產(chǎn)品,，例如超級(jí)計(jì)算機(jī),、數(shù)據(jù)中心、服務(wù)器和高級(jí)客戶端PC,，ABF載板供應(yīng)商自然也會(huì)在生產(chǎn)中優(yōu)先考慮生產(chǎn)高端基板,。因此入門級(jí)和中端處理器所需的基板進(jìn)一步縮小，市場(chǎng)短缺加劇,。
當(dāng)然引起芯片缺貨還有很多其他的原因,，比如外界熱議的8英寸晶圓廠的數(shù)量下降，目前已有一些廠商開始加大投資,，并打出收購(gòu)8英寸晶圓廠等策略,；還有引線鍵合封裝供不應(yīng)求等，此前Digitimes報(bào)道,，到目前為止,，像日月光這樣全球排名第一的芯片封裝公司，還有包括超豐電子,、華泰、菱生在內(nèi)的 OSAT公司的引線鍵合封裝的交貨時(shí)間已經(jīng)延長(zhǎng)了兩個(gè)月甚至是三個(gè)月,，不過OSAT公司們沒有對(duì)此給予回應(yīng),。如果沒有足夠的引線鍵合能力，一些顯示器和PC制造商將有至少二分之一的的關(guān)鍵組件繼續(xù)遭受缺貨困擾。
說在最后
味之素集團(tuán)像一只在巴西輕拍翅膀的蝴蝶,，其產(chǎn)品ABF的缺貨從某種程度上來造成了如今半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)缺貨的風(fēng)暴,。我們無法否認(rèn)其他因素對(duì)這一現(xiàn)象級(jí)缺貨產(chǎn)生的影響，但我們不得不承認(rèn),，這家味精企業(yè),，確實(shí)卡住了芯片的脖子。