一粒味精，從烹飪到“封裝”，卡了AI芯片脖子

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當你在廚房撒下一撮味精提鮮時，可能不會想到，這背后竟隱藏著人工智能時代最關鍵的產業鏈“命門”之一。日本味之素集團——這家以調味品聞名的百年企業，竟憑借其副產品ABF薄膜，牢牢扼住了全球高端AI芯片的咽喉。

ABF，即味之素堆積膜（Ajinomoto Build-up Film），是日本味之素公司（Ajinomoto）開發的一種用于高密度封裝的有機樹脂材料，是半導體封裝領域技術含量最高的絕緣材料之一，核心應用于FC- BGA（倒裝芯片球柵陣列）封裝基板的制造。而FC- BGA，正是CPU、GPU、AI芯片等高性能芯片的“標配”封裝方案。

以英偉達H100 GPU為例，單顆芯片就需要消耗1.5-2片ABF載板，而一臺AI服務器往往搭載8顆以上GPU，對ABF膜的需求呈指數級增長。行業研究數據顯示，7nm以下制程芯片的ABF膜消耗量占比已超過65%，沒有高性能的ABF膜，先進制程芯片的量產就無從談起。可以說，ABF膜直接決定了高端芯片的性能上限和良率水平。

從廚房到芯片，一場意外的材料革命

在日本，誰都知道，“味之素”是一家生產味精的公司，這是一家百年老牌企業。1908年之前，人類是不知“鮮”為何物。然而，就在這一年，日本化學家池田菊苗博士喝海帶豆腐湯時想到一個問題：人類的基本口味，除了甜、咸、酸、苦之外，應該還有第五種味道。

于是，他讓妻子連夜跑到干貨店購買了12公斤的干海帶，切碎后開鍋熬制，結果獲得了約30克的L-谷氨酸鈉，即鮮味元素。當年4月，池田菊苗博士向日本政府申請了“以谷氨酸鈉為主要成分的調味料制造法”的專利。此后，池田博士找到了鈴木制藥所社長鈴木三郎助，將這一專利商品化。于是，鮮味料“味之素”誕生了。

一個多世紀后的今天，這家以“味之素”命名的調味品公司，卻以另一種形式“調味”了全球半導體產業。

味之素的味精

1996年，味之素的竹內孝治團隊盯上了味精生產中的副產物——一種樹脂類物質。他們發現，這東西絕緣性能奇佳，靈光一閃：能不能用到芯片上？憑借對氨基酸熟悉的優勢，1996年味之素研發絕緣材料，正式進入電子材料行業。對味之素來說，半導體封裝工序必需的絕緣材料最終會從油墨升級到薄膜，因此在1999年成功推出耐用且柔軟、輕便且絕緣性極佳的ABF膜（Ajinomoto Build-up Film）。

其實味之素開發ABF材料的基礎，在1970年代就開始建立，當時生產味精的副產品需要找尋新產品應用，所以展開長達幾十年的基礎化學研究。可市場不買賬，整整三年，ABF薄膜都沒找到“婆家”。那時候，半導體廠商習慣用液體絕緣材料，對這種硬邦邦的薄膜不感冒；加上對手有德國拜耳、日本三菱瓦斯化學的BT樹脂，巨頭壓陣，味之素這“味精廠”顯得不倫不類。團隊跑客戶時，連門口的保安都會指著旁邊的小飯館說：“味之素？那兒有賣。”終于，英特爾發現了ABF薄膜的價值。

芯片里的電路細到納米級，外面連著的部件卻是毫米級，這中間的“鴻溝”怎么填？ABF薄膜就派上了用場。它一種絕緣材料，用在芯片的電路層之間，像個精密的“隔離帶”，既可擋住電流亂跑，還耐高溫、耐拉伸，把微小的芯片和外部世界連通了起來。

從此，高效率、低成本、性能穩的ABF薄膜一騎絕塵，如今全球99%的電腦芯片里都有它的身影。在AI時代到來時，這一家味精廠變成了世界半導體材料界的“隱形王者”。

AI芯片為何離不開這層膜

芯片內部有數十億個晶體管通過電路進行連接，電路之間還需要進行絕緣處理，用來保障每一層的晶體管電路互不干擾。傳統工藝使用的絕緣材料是液態的，因此需要進行噴涂和晾曬，此外還要考慮到噴涂均勻性問題，所以要等徹底干燥后才能進行下一步流程工序。這種噴涂晾曬操作非常繁雜，如此往復循環消耗掉大量時間、人力、物力。

ABF用于芯片內部的絕緣填充材料，相較于傳統的液體絕緣材料，ABF采用薄膜的形式更便于使用，覆蓋壓合即可完成操作，可極大提升生產效率。在AI計算時代，芯片朝著高性能、高密度、高散熱三大方向演進。ABF薄膜在這些方面展現出獨特優勢：

1. 極致精度：ABF能通過半加成法工藝實現線寬/線距小于10μm的精細線路，滿足GPU、AI加速器芯片的超高引腳密度要求。

2. 優異散熱：AI芯片功耗動輒數百瓦，ABF薄膜的低介電常數（Dk）和低損耗因子（Df）有效減少信號延遲和熱量積累。

3. 可靠穩定：能承受芯片工作時的反復熱膨脹與收縮，保證芯片在嚴苛條件下的長期穩定性。

正因如此，從英偉達的H100到AMD的MI300，從英特爾至強到蘋果M系列芯片，幾乎所有高端處理器都離不開ABF薄膜。沒有這層薄如蟬翼的絕緣材料，再精密的芯片設計也無法實現。

壟斷30年，一家調味品公司的“芯片霸權”

味之素于1996年推出ABF膜，1999年實現產業化，至今已壟斷該領域近30年。味之素能夠維持長達30年的市場壟斷地位，依靠的是四重幾乎無法逾越的壁壘。

專利壁壘首當其沖。味之素在ABF薄膜領域擁有超過200項核心專利，覆蓋從樹脂合成、填料配比、成膜工藝到應用方法的全產業鏈。這些專利形成了一個嚴密的保護網，任何試圖進入該領域的企業都難以繞開。

技術壁壘同樣令人望而卻步。ABF薄膜的配方極為復雜，需要精確控制數十種原料的比例和添加順序。味之素經過數十年積累，形成了一套完整的“工藝秘訣”，即使競爭對手獲得樣品進行逆向工程，也難以復制其性能。

規模壁壘則體現在成本和供應鏈上。味之素通過大規模生產，將ABF薄膜的成本降至競爭對手難以企及的水平。這種“量大利薄”的策略，使得即使像三星、陶氏化學這樣的巨頭，也因經濟性考慮而放棄了自主研發計劃。

認證壁壘是最后一關。半導體材料的認證周期通常長達2-3年，需要經過數百項嚴格測試。一旦進入供應鏈，客戶替換供應商的成本極高。臺積電曾公開表示，若要更換ABF薄膜供應商，需要至少三個月時間重新調整生產線，并投入數十億美元進行驗證。

這些壁壘共同構成了味之素的壟斷地位。截至2023年，該公司占據全球ABF薄膜市場95%以上的份額，年產能達1.2億平方米。如今，味之素占據全球ABF膜95%以上的市場份額，其日本尼崎工廠產年能達1.2億平方米，占全球供應量的80%。

味之素ABF生產工廠分布

2025年，味之素進一步宣布將投資250億日元（約合人民幣12.12億元），將ABF膜產能提升50%，持續鞏固壟斷地位。數據顯示，2024年，ABF膜所在的功能性材料業務已占味之素營業利潤的20%，2025年利潤將增長35%，預計到2030年該板塊銷售額將保持年10%以上的增速。

據 TrendForce 預測，2025年AI服務器產值將接近2980億美元，出貨量同比增長28%，而每臺高端 AI服務器對ABF膜的消耗量是普通服務器的5-8倍。從全球市場來看，ABF膜市場規模從 2023年的約5.37億美元，預計將以 9.7%的年復合增長率增長至2030年的 10.53億美元。國內市場的需求缺口更為突出。作為全球最大的半導體消費市場，我國對高端芯片的需求持續攀升，直接帶動 ABF 膜的進口依賴。

斷供危機與國產化突圍

2020年底，全球ABF短缺危機首次顯現，引發顯卡漲價、汽車減產等一系列連鎖反應，暴露出芯片產業在這一關鍵材料上的脆弱性。為破解困局，全球各方尋求出路：味之素自身擴產、巨頭研發替代技術、韓國及中國臺灣企業加速跟進。而中國大陸，作為全球最大的半導體消費市場，ABF薄膜幾乎100%依賴進口，年進口額超10億元人民幣。

面對ABF薄膜的供應風險，國內企業選擇了多條技術路徑并行突破。在高端市場，華正新材、宏昌電子等公司通過與科研院所合作，專注于技術突破和專利布局。這些企業的目標是在未來3-5年內，在部分高端產品上實現進口替代。

在中端市場，包括廣東伊帕思、生益科技在內的企業，則通過改進現有產品性能，滿足國內快速增長的中端芯片封裝需求。這些公司通常擁有成熟的覆銅板生產線，可以相對快速地實現產能轉換。

值得注意的是，蓮花控股的加入為市場競爭增添了新的變數。作為味精生產企業，蓮花控股在氨基酸化學方面擁有深厚積累，這恰恰是ABF薄膜研發的關鍵基礎。該公司計劃建設的年產2萬噸ABF薄膜工廠，如果能夠如期投產，將顯著改變國內市場的供給格局。

浙江華正新材料股份有限公司（CBF膜）

浙江華正新材料股份有限公司是一家專業從事覆銅板、功能性復合材料、熱界面材料及膜材料等產品研發、生產和銷售的高新技術企業。其主要產品包括高頻高速覆銅板、IC封裝基板、汽車雷達用覆銅板、導熱材料以及特種復合材料等，廣泛應用于5G通信、數據中心、人工智能、新能源汽車和半導體封裝等前沿領域。

華正新材與深圳先進電子材料國際創新研究院合作開發CBF積層絕緣膜，技術路線明確，已通過下游廠商驗證。通過調整填料(硅微粉)粒徑優化表面粗糙度，支持更細線路(5微米線寬)，滿足高端芯片封裝需求。2025年公司CBF積層絕緣膜部分單品實現小批量訂單銷售，其他單品正在積極推動終端驗證。隨著CBF膜產能逐步釋放，目標匹配國內ABF載板廠商需求，有望通過規模效應降低成本。

宏昌電子材料股份有限公司（GBF膜）

宏昌電子主要從事電子級環氧樹脂、覆銅板兩大類產品的生產和銷售。2023年6月，宏昌電子通過與晶化科技合作，正式進軍半導體先進封裝領域，開發出“先進封裝GBF增層膜新材料”，具備低介電、高熱穩定性等優勢。該材料采用環氧樹脂體系，通過特殊的固化工藝，實現了3.8的低介電常數和280℃的高玻璃化轉變溫度，已通過下游封測廠驗證，應用于FCBGA/FCCSP先進封裝制程，已申請相關商標注冊。

天和防務（秦膜）

天和防務“秦膜”是由其子公司天和嘉膜生產的高性能介質膠膜系列產品，“秦膜”系列材料主要面向面板級芯片封裝和絕緣導熱型覆銅板等領域。其中對標IC載板關鍵材料ABF膜的類ABF材料已通過中試和小批量試產，正推進量產和市場推廣，旨在打破日本味之素的市場壟斷，實現國產化替代。?

廣東伊帕思新材料有限公司

廣東伊帕思新材料有限公司是一家專注于集成電路基材及AI高速傳輸基材研發、生產和銷售的企業。公司主要產品包括應用于覆銅板、半導體封裝、航空航天等領域的BT基板材料和封裝膠膜、AI高速傳輸基材等。伊帕思新材料致力于為客戶提供定制化的材料解決方案，其產品已逐步通過國內一些重要電子元器件和先進封裝廠商的驗證，并開始在特定細分市場嶄露頭角，積極開拓國內外市場。

廣東生益科技股份有限公司（ABF膜）

廣東生益科技股份有限公司是中國大陸領先的覆銅板制造商，也是全球覆銅板行業內極具影響力的企業。公司提供全系列覆銅板產品，包括FR-4、CEM系列、高頻高速板、封裝基板以及半固化片等，廣泛應用于5G通訊、服務器與數據中心、汽車電子、消費電子和航空航天等領域。

生益科技的產品憑借其卓越的品質和穩定性，獲得了華為、中興通訊、浪潮信息、富士康等國內外眾多頂級電子制造服務商和終端品牌的高度認可，其在全球市場占有率和品牌影響力持續領先。目前生益科技還在做ABF膜的研發，還沒做測試，但生益科技的可撕銅箔目前正在做打樣，這表明可撕銅箔的研發進度領先于ABF膜。

廣東盈驊新材料科技有限公司

廣東盈驊新材則專注于高端市場的突破。該公司研發的ABF薄膜類似物已支持16層以上的高密度封裝，產品性能接近味之素的同類產品，但在大規模生產的穩定性方面仍有差距。

?深圳市紐菲斯新材料科技有限公司

深圳紐菲斯新材料則另辟蹊徑，開發了用于2.5D/3D封裝的特殊絕緣膜材料。隨著Chiplet技術的發展，這類新型封裝形式對絕緣材料提出了不同要求，為國內企業提供了差異化競爭的機會。?

挑戰與展望

國產替代之路仍然漫長。半導體材料的客戶認證周期長達18-24個月，企業需要長期投入大量資金和精力。目前，國內企業在16層以上高端ABF載板的良率仍落后國際先進水平約10個百分點。此外，味之素的專利網覆蓋全流程，國內企業需要在技術創新上找到突破口，避免專利糾紛。

全球也在尋求ABF薄膜的替代方案。英特爾、臺積電等巨頭正在研發基于硅、玻璃等新型中介層技術，試圖繞開ABF限制，但這些技術目前成熟度不足且成本高昂。韓國Doosan、中國臺灣長興材料等企業也在加速研發，但產品性能與味之素仍有差距。盡管面臨諸多挑戰，但中國企業在ABF薄膜領域的努力已經開始收獲初步成果。

隨著國內企業產品逐步通過驗證并實現小批量銷售，一條從上游材料到中游薄膜制造再到下游封裝應用的國產供應鏈正在形成。

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