試圖理解單個(gè)計(jì)算機(jī)芯片的所有復(fù)雜組件可能會(huì)令人眼花繚亂：通過(guò)銅線高速公路相互連接的多層微觀組件，其中一些僅比幾股 DNA 寬。這些電線之間有一種稱(chēng)為電介質(zhì)的絕緣材料，可確保電線不會(huì)接觸和短路。

進(jìn)一步放大，我們可以看到芯片與其下方的結(jié)構(gòu)之間放置了一種特殊的電介質(zhì)；這種材料被稱(chēng)為介電薄膜，其厚度與白細(xì)胞一樣薄。如今味之素?fù)碛性摦a(chǎn)品 90% 以上的市場(chǎng)份額，該產(chǎn)品廣泛應(yīng)用于從筆記本電腦到數(shù)據(jù)中心的各個(gè)領(lǐng)域。
現(xiàn)在，一家位于加利福尼亞州伯克利的初創(chuàng)公司正在采取艱巨的努力，推翻味之素，并將芯片制造供應(yīng)鏈的這一小部分帶回美國(guó)。Thintronics 承諾推出一款專(zhuān)為人工智能時(shí)代的計(jì)算需求而打造的產(chǎn)品，該公司聲稱(chēng)這是一套新材料，具有更高的絕緣性能，如果采用，可能意味著數(shù)據(jù)中心擁有更快的計(jì)算速度和更低的能源成本。

在價(jià)值 2800 億美元的《芯片和科學(xué)法案》的推動(dòng)下，該公司處于即將到來(lái)的美國(guó)新公司浪潮的最前沿，該法案正在尋求在半導(dǎo)體行業(yè)中分一杯羹，而該行業(yè)目前已由少數(shù)國(guó)際公司主導(dǎo)。但要想取得成功，Thintronics 及其同行必須克服一系列挑戰(zhàn)——解決技術(shù)問(wèn)題、破壞長(zhǎng)期的行業(yè)關(guān)系以及說(shuō)服全球半導(dǎo)體巨頭接納新的供應(yīng)商。


1、ABF的故事

如果您認(rèn)識(shí) Ajinomoto 這個(gè)名字，您可能會(huì)驚訝地發(fā)現(xiàn)它在芯片領(lǐng)域發(fā)揮著關(guān)鍵作用：該公司更為人所知的是全球領(lǐng)先的味精調(diào)味粉供應(yīng)商。20 世紀(jì) 90 年代，味之素發(fā)現(xiàn)味精的副產(chǎn)品可以制成很好的絕緣體，從那時(shí)起，味之素就在這一利基材料領(lǐng)域享有近乎壟斷的地位。

據(jù)味之素介紹，ABF的故事始于1970年代，在1990年代后期首次在個(gè)人計(jì)算機(jī)中得到采用，并且隨著CPU性能的提高而發(fā)展到今天。

隨著從MS-DOS到Windows操作系統(tǒng)的轉(zhuǎn)變，用于個(gè)人計(jì)算機(jī)的CPU的大規(guī)模集成的興起以及終端的數(shù)量從早期的約1990個(gè)增加到上千個(gè)，對(duì)高級(jí)CPU基板的需求在40年代迅速增長(zhǎng)?；蚋?。這導(dǎo)致從“引線框”配置轉(zhuǎn)變?yōu)榘惭b在包含復(fù)雜布線圖案的多層電路基板上的CPU，從而迫切需要新的絕緣材料。

味之素集團(tuán)從1970年代開(kāi)始就將氨基酸化學(xué)應(yīng)用于環(huán)氧樹(shù)脂及其復(fù)合材料的基礎(chǔ)研究。最終導(dǎo)致開(kāi)發(fā)用于CPU基板的高級(jí)絕緣子。作為該領(lǐng)域的后來(lái)者，味之素集團(tuán)對(duì)薄膜的關(guān)注使公司的產(chǎn)品與傳統(tǒng)的墨水型絕緣子脫穎而出，并形成了一種材料，該材料解決了在高性能CPU中使用傳統(tǒng)的絕緣子帶來(lái)的重大問(wèn)題。當(dāng)ABF可供制造商使用時(shí)，它滿足了快速增長(zhǎng)的全球需求。

味之素表示，實(shí)現(xiàn)ABF研發(fā)的R＆D的基本目標(biāo)是找到一種樹(shù)脂組合物，該組合物將決定絕緣材料的性能，提供電氣材料的必要功能并促進(jìn)成膜。味之素集團(tuán)在精細(xì)化學(xué)方面的專(zhuān)長(zhǎng)被用于開(kāi)發(fā)將有機(jī)環(huán)氧樹(shù)脂，硬化劑和無(wú)機(jī)微粒填料結(jié)合在一起的配方。主要挑戰(zhàn)包括開(kāi)發(fā)一種方法，以使有機(jī)和無(wú)機(jī)物質(zhì)均勻混合，從而固有地抵抗均勻分散，并提供優(yōu)異的絕緣性能和優(yōu)異的加工特性。

為了應(yīng)對(duì)這些挑戰(zhàn)，研發(fā)團(tuán)隊(duì)創(chuàng)造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，該膜于1999年被一家主要的半導(dǎo)體制造商首次采用。此后，它已成為幾乎所有高性能CPU的首選產(chǎn)品，并得到了不斷發(fā)展的R＆D的支持，以滿足快速發(fā)展帶來(lái)的需求在電路集成中。也就是從那時(shí)候起，ABF 就一直引領(lǐng)市場(chǎng)。

電路集成的進(jìn)步使由納米級(jí)電子電路組成的CPU成為可能。這些電路必須連接到電子設(shè)備和系統(tǒng)中的毫米級(jí)電子組件。這可以通過(guò)使用由多層微電路組成的CPU“床”來(lái)完成，稱(chēng)為“堆積基板”。ABF有助于形成這些微米級(jí)電路，因?yàn)樗谋砻婵梢越邮芗す饧庸ず椭苯渝冦~。如今，ABF是形成電路的重要材料，該電路可將電子從納米級(jí)CPU端子引導(dǎo)到印刷基板上的毫米級(jí)端子。

味之素表示，隨著CPU性能的快速提升，ABF的質(zhì)量也在不斷提高。這就要求不斷研發(fā)具有不同性能的絕緣樹(shù)脂，改進(jìn)產(chǎn)品特性，滿足新興客戶(hù)要求的加工技術(shù)以及反復(fù)進(jìn)行測(cè)試和驗(yàn)證。

實(shí)現(xiàn)發(fā)熱的CPU環(huán)境所需的熱穩(wěn)定性，優(yōu)化電路形成必不可少的電鍍工藝以及促進(jìn)激光加工只是需要專(zhuān)門(mén)知識(shí)和專(zhuān)業(yè)知識(shí)的眾多挑戰(zhàn)中的幾個(gè)。隨著CPU的發(fā)展和多樣化，這些技能對(duì)于生產(chǎn)滿足客戶(hù)要求的基于ABF的最佳電路基板至關(guān)重要。


2、緊抓國(guó)產(chǎn)化替代機(jī)會(huì)

美日等國(guó)家進(jìn)一步加大對(duì)我國(guó)半導(dǎo)體領(lǐng)域的技術(shù)封鎖，在人工智能勢(shì)不可擋的大背景下，此舉將加速我國(guó)半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)鏈產(chǎn)業(yè)國(guó)產(chǎn)化替代的進(jìn)程，“秦膜”系列無(wú)溶劑型封裝膠膜產(chǎn)品的推出恰逢其時(shí)。

日前，日本正式發(fā)布半導(dǎo)體出口管制舉措，23種半導(dǎo)體設(shè)備被日方列入管制清單。此舉對(duì)全球半導(dǎo)體產(chǎn)供鏈穩(wěn)定構(gòu)成進(jìn)一步?jīng)_擊，也是日方迎合美國(guó)對(duì)中國(guó)半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)做出的封鎖打壓之舉。

美日聯(lián)手在芯片領(lǐng)域遏制中國(guó)，在很大程度上推動(dòng)了中國(guó)半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)鏈的發(fā)展。當(dāng)下以美日為主導(dǎo)的半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)鏈被打斷，中國(guó)芯片企業(yè)擔(dān)憂的風(fēng)險(xiǎn)正逐漸變?yōu)楝F(xiàn)實(shí)，加快自主產(chǎn)業(yè)鏈建設(shè)勢(shì)在必行，這也成為中國(guó)參與并重塑全球半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)格局的機(jī)遇和契機(jī)。業(yè)內(nèi)認(rèn)為，美國(guó)的制裁、實(shí)體清單和芯片法案并沒(méi)有阻礙中國(guó)，反而增強(qiáng)了中國(guó)要超越美國(guó)的決心。與此同時(shí)，中國(guó)網(wǎng)安部門(mén)近日宣布禁用存在安全問(wèn)題的美光存儲(chǔ)芯片產(chǎn)品。這一行動(dòng)，標(biāo)志中國(guó)網(wǎng)安防線日益穩(wěn)固，也意味著中國(guó)芯國(guó)產(chǎn)替代進(jìn)程加速。

“秦膜”系列高性能介質(zhì)膠膜廣泛應(yīng)用于半導(dǎo)體封裝和電子線路板等領(lǐng)域，起到粘接、固定、絕緣、導(dǎo)熱等作用，是IC載板和PCB板的關(guān)鍵功能材料。在IC載板領(lǐng)域中，以BT樹(shù)脂和ABF膜制成的BT載板和ABF載板應(yīng)用最為廣泛。作為ABF載板的核心原材料，ABF膜目前主要由日本味之素壟斷，根據(jù)味之素披露數(shù)據(jù)以及其擴(kuò)產(chǎn)節(jié)奏，預(yù)計(jì)2021-2025年ABF樹(shù)脂出貨量的復(fù)合增速約為16.08%。

覆銅板是PCB的基材，是承載電流、各類(lèi)芯片與器件的關(guān)鍵材料。隨著大數(shù)據(jù)、人工智能相關(guān)產(chǎn)業(yè)的快速迭代進(jìn)步，對(duì)基材的損耗、導(dǎo)熱、結(jié)合力等方面提出了更高的要求，算力相關(guān)的線路板并成為PCB行業(yè)新的長(zhǎng)期驅(qū)動(dòng)力。根據(jù)億歐智庫(kù)預(yù)測(cè)，2025年我國(guó)與算力相關(guān)的芯片市場(chǎng)規(guī)模將達(dá)到1780億元，2019-2025年年均復(fù)合增長(zhǎng)率可達(dá)42.9%。

中國(guó)有新型舉國(guó)體制的效率和優(yōu)勢(shì)，單一市場(chǎng)規(guī)模巨大。在成熟工藝領(lǐng)域做強(qiáng)技術(shù)、做大市占率，同時(shí)抓緊攻堅(jiān)成熟工藝相關(guān)材料與設(shè)備，鞏固國(guó)產(chǎn)供應(yīng)鏈，將成為中國(guó)半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)實(shí)現(xiàn)突破的路徑。從這個(gè)角度來(lái)看，天和防務(wù)已經(jīng)提前完成“卡位”，只等風(fēng)來(lái)！


3、天和有“秦膜”

在新一輪行業(yè)大發(fā)展進(jìn)程中，天和防務(wù)不會(huì)成為“旁觀者”，它已經(jīng)做好了充分的準(zhǔn)備，并有望在細(xì)分領(lǐng)域大展拳腳，成長(zhǎng)為行業(yè)細(xì)分龍頭。

據(jù)天和防務(wù)2022年報(bào)資料，在2022年，子公司西安天和嘉膜工業(yè)材料有限責(zé)任公司（以下簡(jiǎn)稱(chēng)“天和嘉膜”）面向新的市場(chǎng)機(jī)遇，完成了類(lèi)ABF膜的IC載板增層膠膜的中試和小批量試產(chǎn)，并計(jì)劃于2023年下半年實(shí)現(xiàn)量產(chǎn)；HDI 增層材料以及高導(dǎo)熱金屬基板、玻璃基覆銅板及透明顯示模組等產(chǎn)品已經(jīng)完成開(kāi)發(fā)，進(jìn)入市場(chǎng)推廣階段。

天和嘉膜的產(chǎn)品采用創(chuàng)新的高性能有機(jī)材料并結(jié)合自主研發(fā)的無(wú)溶劑膠膜制備技術(shù)，在HDI、載板、高導(dǎo)熱基板及玻璃基板等市場(chǎng)領(lǐng)域無(wú)論從成本、產(chǎn)品性能、環(huán)境友好性等方面均具有領(lǐng)先性。未來(lái)，隨著天和嘉膜系列材料的量產(chǎn)和市場(chǎng)拓展，將有望為公司打造新的利潤(rùn)增長(zhǎng)點(diǎn)。

天和防務(wù)在2022年度業(yè)績(jī)說(shuō)明會(huì)上表示，天和嘉膜正在加快產(chǎn)業(yè)化進(jìn)程，聯(lián)合內(nèi)外部資源打通重點(diǎn)終端客戶(hù)，加速送樣測(cè)試進(jìn)度。相關(guān)產(chǎn)品產(chǎn)能已經(jīng)達(dá)到了150萬(wàn)平米，同時(shí)產(chǎn)能還存在提升的空間。


4、實(shí)為順勢(shì)而為

“秦膜”的出現(xiàn)，并非“曇花一現(xiàn)”，而是天和防務(wù)向產(chǎn)業(yè)鏈上實(shí)現(xiàn)縱深發(fā)展形成的正回饋。

天和防務(wù)通用電子板塊近幾年不斷深化“材料—器件—模組”的布局，持續(xù)投入并增強(qiáng)創(chuàng)新能力，力求通過(guò)上下游聯(lián)動(dòng)，尋找出具有獨(dú)特競(jìng)爭(zhēng)能力的新增長(zhǎng)點(diǎn)，目前天和在有源射頻芯片與模組、無(wú)源射頻器件與材料方向都已經(jīng)實(shí)現(xiàn)批量出貨，在此基礎(chǔ)上，通過(guò)“秦膜”持續(xù)向芯片和模組的上游-封裝材料拓展有望獲得較強(qiáng)的協(xié)同效應(yīng)，進(jìn)一步提升天和通用電子業(yè)務(wù)為客戶(hù)提供低成本高性能解決方案的能力。

隨著現(xiàn)代電子工業(yè)向算力化、智能化方向的持續(xù)升級(jí)，“缺芯”成為制約中國(guó)相關(guān)產(chǎn)業(yè)發(fā)展的瓶頸之一，同時(shí)，緊張的國(guó)際技術(shù)與貿(mào)易形勢(shì)也為國(guó)內(nèi)眾多的創(chuàng)新型企業(yè)帶來(lái)新的機(jī)遇，通過(guò)與國(guó)內(nèi)頭部半導(dǎo)體企業(yè)的密切互動(dòng)，迭代發(fā)展，有望在許多領(lǐng)域“去洋而代之”，為我國(guó)半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)鏈長(zhǎng)遠(yuǎn)發(fā)展提供持續(xù)支持。，而天和嘉膜“秦膜”產(chǎn)品的推出，正是呼應(yīng)了這一趨勢(shì)，希望天和人能夠抓住這一歷史性機(jī)遇，為我國(guó)半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)鏈“自主可控”做出天和貢獻(xiàn)，取得經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益的雙豐收，回饋社會(huì)和資本市場(chǎng)。