订单预定至2030年，IC基板会越来越紧俏吗？

自20世纪90年代从MS-DOS转向Windows操作系统以来，对电脑CPU芯片的要求越来越复杂，性能的提升促进了CPU大规模集成兴起。如此一来对先进CPU载板的需求也在不断攀升，尤其是在引脚数量多、内存容量大、层数多却仍在追求小面积封装的前提下，业内急需新型绝缘材料的出现。
 
一家食品企业跨界解决难题
 
这时，日本食品企业味之素凭借自己在氨基酸和环氧树脂复合材料上的研究，最终从食品行业跨界走到了电子行业中，开发出了所谓的ABF（Ajinomoto Build-up Film）味之素增层膜。高性能处理器很重要的一点就是做到低传输损耗，除了难以避免的导体损耗外，还有就是介电损耗，而降低介电损耗的工作正是交给ABF这种绝缘材料来完成的。
 

ABF增层膜参数 / 味之素

 
目前味之素正在供应的GX、GZ和GL系列拥有极佳的绝缘性能，尤其是GL系列。GL系列在5.8GHz的介电常数低至3.3，而介质损耗可以做到0.0044以下。这也是为何味之素的增层膜成了首选的原因之一。
 
然而这些年间，也并不是只有味之素独占鳌头，同样一家日本公司积水化学也在大力生产这类绝缘增层膜，那就是积水化学。积水化学的绝缘增层膜是采用了半加成法（SAP）工艺，被广泛应用于低损耗低翘曲的高端IC封装载板中，大大增强了封装的设计弹性。目前主流IC载板厂商和封测厂商除了与味之素合作外，也与积水化学在增层膜上有着密切的合作关系。
 

绝缘增层膜参数 / 积水化学

 
目前积水化学主打的两大增层膜产品分别是NX04H、NQ07XP，分别对应中高端的ABF载板。NQ07XP在5.8GHz下介电常数为3.3，介质损耗低至0.0037，从参数上看基本与味之素的产品相当，所以有的ABF载板厂商用的就是两家混用的方案。积水化学也在积极研发下一代绝缘增层膜，目前给出的参数预测中，介质损耗可以做到0.0023，如果味之素没有相应对策的话，说不定积水化学能借此一举反超。
 
除了以上两家日厂之外，难道就没有别的选择了吗？并非如此，作为IC基板厂商扎堆的宝岛台湾来说，如果能够就近解决材料问题自然是最好的，可以充分缓解交期和物流成本的问题。台湾的晶化科技就有在本地生产增层膜的打算，并推出了自己的TBF，用于生产细线距Flip Chip载板的绝缘层。
 
而且有别于日厂的ABF，晶化科技的TBF并不需要在-20摄氏度以下保存，这对于本就比较炎热的台湾来说，可以说是做到了节能减碳。晶化科技表示自己的TBF增层膜已经在国内外多家厂商中获得了验证，目前已经在小批量出货了。未来如果能够大规模量产的话，倒确实是可以缓解ABF载板供应的尴尬局面。不过晶化科技提到了低介电常数和低热膨胀系数，但并没有提到具体的数值，也没有明说介质损耗做到多低，所以TBF能否在高端处理器上得到广泛应用还是一个未知数。
 
预定至2030年，ABF载板厂商订单火爆
 
我们在上文中已经提到了中国台湾拥有多家ABF载板公司，这其中就包括收获苹果大量订单的欣兴电子，还有南亚电路板、景硕科技和臻鼎等。据欣兴电子在近期财报上的透露，他们已经在谈2027年到2030年的订单预定了，南亚电路板和景硕科技也纷纷表示供不应求。除了中国台湾之外，日本（揖斐电、新光电气工业）、韩国（三星电机）和奥地利（AT&S）等地区的主要ABF载板厂商也经历了这一热潮。
 

多层增层膜示意图 / 味之素

 
这样的局面对于电脑CPU和GPU来说都不算一件好事，英特尔由于投资早已经开始解决这方面的难题，甚至动用自己的产能来生产ABF基板，所以受到的影响相对较小。而AMD在短缺之中最先保障的，还是CPU的产量，相较之下GPU在成本升高、材料交期长和虚拟货币挖矿三重夹击下，出现了供应紧张的问题，英伟达也面临着这样的处境，两者纷纷加大投资，争取扩充产能。好在这三重困难的后两者已经开始缓解，虽然ABF载板已经涨价，但大家也看到了GPU慢慢恢复供应和均价的趋势。
 
显然，消费电子利润高，自然会成为厂商们趋之若鹜的方向。但ABF同样用于不少高性能计算芯片、人工智能芯片、FPGA和网络芯片中，而这块反而是创新最为迅猛的市场，初创公司和资深工程师为其注入了不少新点子。然而在紧张的供应下，这些厂商只能看着被预定光的产能望洋兴叹，或者换一套设计方案。
 
此外，由于产能被预订一空，似乎连苹果这样的金主都被拦在门外。近期业内人士表示，苹果很可能会从韩国的ABF载板厂商那寻求订单，从而为未来苹果汽车产品线提供产能支持。考虑到汽车应用对ABF基板的验证更长更严格，现有的ABF载板厂商除非建设新厂，否则很难满足苹果的需求。
 
目前日韩台三个地区的ABF和ABF载板厂商都已经开始了产能扩充，而到2030年之前要断定ABF载板是否会如此紧俏未免有些言之尚早，毕竟材料科学的进展也是相当迅速的，
 
材料的重要性
 
众所众知，芯片卡脖子的问题一直是中国悬着的一大难题，纵使我们已经有了无数优秀的芯片制造人才，也依然被芯片制造所难住。因为芯片设计仅仅只是电子工程师一方的难题，而芯片制造确是多个基础学科的难题汇聚在一起，材料科学正是其中之一。
 
早在贸易战、制裁等种种地缘政治因素和疫情这样的天灾之前，这几家的ABF已经满足了全球市场的供应，因此没有厂商愿意花大成本投入。大家心里想的是，“这个增层膜投资成本足够的话。换我也能做，并没有多少技术屏障可言”，然而这样的心理正是现状的成因之一。至于开发新材料的话，验证周期长，除非在性能和可量产性上都做到优秀，否则还是一个无底洞。