一粒味精，从烹饪到“封装”，卡了AI芯片脖子

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当你在厨房撒下一撮味精提鲜时，可能不会想到，这背后竟隐藏着人工智能时代最关键的产业链“命门”之一。日本味之素集团——这家以调味品闻名的百年企业，竟凭借其副产品ABF薄膜，牢牢扼住了全球高端AI芯片的咽喉。

ABF，即味之素堆积膜（Ajinomoto Build-up Film），是日本味之素公司（Ajinomoto）开发的一种用于高密度封装的有机树脂材料，是半导体封装领域技术含量最高的绝缘材料之一，核心应用于FC- BGA（倒装芯片球栅阵列）封装基板的制造。而FC- BGA，正是CPU、GPU、AI芯片等高性能芯片的“标配”封装方案。

以英伟达H100 GPU为例，单颗芯片就需要消耗1.5-2片ABF载板，而一台AI服务器往往搭载8颗以上GPU，对ABF膜的需求呈指数级增长。行业研究数据显示，7nm以下制程芯片的ABF膜消耗量占比已超过65%，没有高性能的ABF膜，先进制程芯片的量产就无从谈起。可以说，ABF膜直接决定了高端芯片的性能上限和良率水平。

从厨房到芯片，一场意外的材料革命

在日本，谁都知道，“味之素”是一家生产味精的公司，这是一家百年老牌企业。1908年之前，人类是不知“鲜”为何物。然而，就在这一年，日本化学家池田菊苗博士喝海带豆腐汤时想到一个问题：人类的基本口味，除了甜、咸、酸、苦之外，应该还有第五种味道。

于是，他让妻子连夜跑到干货店购买了12公斤的干海带，切碎后开锅熬制，结果获得了约30克的L-谷氨酸钠，即鲜味元素。当年4月，池田菊苗博士向日本政府申请了“以谷氨酸钠为主要成分的调味料制造法”的专利。此后，池田博士找到了铃木制药所社长铃木三郎助，将这一专利商品化。于是，鲜味料“味之素”诞生了。

一个多世纪后的今天，这家以“味之素”命名的调味品公司，却以另一种形式“调味”了全球半导体产业。

味之素的味精

1996年，味之素的竹内孝治团队盯上了味精生产中的副产物——一种树脂类物质。他们发现，这东西绝缘性能奇佳，灵光一闪：能不能用到芯片上？凭借对氨基酸熟悉的优势，1996年味之素研发绝缘材料，正式进入电子材料行业。对味之素来说，半导体封装工序必需的绝缘材料最终会从油墨升级到薄膜，因此在1999年成功推出耐用且柔软、轻便且绝缘性极佳的ABF膜（Ajinomoto Build-up Film）。

其实味之素开发ABF材料的基础，在1970年代就开始建立，当时生产味精的副产品需要找寻新产品应用，所以展开长达几十年的基础化学研究。可市场不买账，整整三年，ABF薄膜都没找到“婆家”。那时候，半导体厂商习惯用液体绝缘材料，对这种硬邦邦的薄膜不感冒；加上对手有德国拜耳、日本三菱瓦斯化学的BT树脂，巨头压阵，味之素这“味精厂”显得不伦不类。团队跑客户时，连门口的保安都会指着旁边的小饭馆说：“味之素？那儿有卖。”终于，英特尔发现了ABF薄膜的价值。

芯片里的电路细到纳米级，外面连着的部件却是毫米级，这中间的“鸿沟”怎么填？ABF薄膜就派上了用场。它一种绝缘材料，用在芯片的电路层之间，像个精密的“隔离带”，既可挡住电流乱跑，还耐高温、耐拉伸，把微小的芯片和外部世界连通了起来。

从此，高效率、低成本、性能稳的ABF薄膜一骑绝尘，如今全球99%的电脑芯片里都有它的身影。在AI时代到来时，这一家味精厂变成了世界半导体材料界的“隐形王者”。

AI芯片为何离不开这层膜

芯片内部有数十亿个晶体管通过电路进行连接，电路之间还需要进行绝缘处理，用来保障每一层的晶体管电路互不干扰。传统工艺使用的绝缘材料是液态的，因此需要进行喷涂和晾晒，此外还要考虑到喷涂均匀性问题，所以要等彻底干燥后才能进行下一步流程工序。这种喷涂晾晒操作非常繁杂，如此往复循环消耗掉大量时间、人力、物力。

ABF用于芯片内部的绝缘填充材料，相较于传统的液体绝缘材料，ABF采用薄膜的形式更便于使用，覆盖压合即可完成操作，可极大提升生产效率。在AI计算时代，芯片朝着高性能、高密度、高散热三大方向演进。ABF薄膜在这些方面展现出独特优势：

1. 极致精度：ABF能通过半加成法工艺实现线宽/线距小于10μm的精细线路，满足GPU、AI加速器芯片的超高引脚密度要求。

2. 优异散热：AI芯片功耗动辄数百瓦，ABF薄膜的低介电常数（Dk）和低损耗因子（Df）有效减少信号延迟和热量积累。

3. 可靠稳定：能承受芯片工作时的反复热膨胀与收缩，保证芯片在严苛条件下的长期稳定性。

正因如此，从英伟达的H100到AMD的MI300，从英特尔至强到苹果M系列芯片，几乎所有高端处理器都离不开ABF薄膜。没有这层薄如蝉翼的绝缘材料，再精密的芯片设计也无法实现。

垄断30年，一家调味品公司的“芯片霸权”

味之素于1996年推出ABF膜，1999年实现产业化，至今已垄断该领域近30年。味之素能够维持长达30年的市场垄断地位，依靠的是四重几乎无法逾越的壁垒。

专利壁垒首当其冲。味之素在ABF薄膜领域拥有超过200项核心专利，覆盖从树脂合成、填料配比、成膜工艺到应用方法的全产业链。这些专利形成了一个严密的保护网，任何试图进入该领域的企业都难以绕开。

技术壁垒同样令人望而却步。ABF薄膜的配方极为复杂，需要精确控制数十种原料的比例和添加顺序。味之素经过数十年积累，形成了一套完整的“工艺秘诀”，即使竞争对手获得样品进行逆向工程，也难以复制其性能。

规模壁垒则体现在成本和供应链上。味之素通过大规模生产，将ABF薄膜的成本降至竞争对手难以企及的水平。这种“量大利薄”的策略，使得即使像三星、陶氏化学这样的巨头，也因经济性考虑而放弃了自主研发计划。

认证壁垒是最后一关。半导体材料的认证周期通常长达2-3年，需要经过数百项严格测试。一旦进入供应链，客户替换供应商的成本极高。台积电曾公开表示，若要更换ABF薄膜供应商，需要至少三个月时间重新调整生产线，并投入数十亿美元进行验证。

这些壁垒共同构成了味之素的垄断地位。截至2023年，该公司占据全球ABF薄膜市场95%以上的份额，年产能达1.2亿平方米。如今，味之素占据全球ABF膜95%以上的市场份额，其日本尼崎工厂产年能达1.2亿平方米，占全球供应量的80%。

味之素ABF生产工厂分布

2025年，味之素进一步宣布将投资250亿日元（约合人民币12.12亿元），将ABF膜产能提升50%，持续巩固垄断地位。数据显示，2024年，ABF膜所在的功能性材料业务已占味之素营业利润的20%，2025年利润将增长35%，预计到2030年该板块销售额将保持年10%以上的增速。

据 TrendForce 预测，2025年AI服务器产值将接近2980亿美元，出货量同比增长28%，而每台高端 AI服务器对ABF膜的消耗量是普通服务器的5-8倍。从全球市场来看，ABF膜市场规模从 2023年的约5.37亿美元，预计将以 9.7%的年复合增长率增长至2030年的 10.53亿美元。国内市场的需求缺口更为突出。作为全球最大的半导体消费市场，我国对高端芯片的需求持续攀升，直接带动 ABF 膜的进口依赖。

断供危机与国产化突围

2020年底，全球ABF短缺危机首次显现，引发显卡涨价、汽车减产等一系列连锁反应，暴露出芯片产业在这一关键材料上的脆弱性。为破解困局，全球各方寻求出路：味之素自身扩产、巨头研发替代技术、韩国及中国台湾企业加速跟进。而中国大陆，作为全球最大的半导体消费市场，ABF薄膜几乎100%依赖进口，年进口额超10亿元人民币。

面对ABF薄膜的供应风险，国内企业选择了多条技术路径并行突破。在高端市场，华正新材、宏昌电子等公司通过与科研院所合作，专注于技术突破和专利布局。这些企业的目标是在未来3-5年内，在部分高端产品上实现进口替代。

在中端市场，包括广东伊帕思、生益科技在内的企业，则通过改进现有产品性能，满足国内快速增长的中端芯片封装需求。这些公司通常拥有成熟的覆铜板生产线，可以相对快速地实现产能转换。

值得注意的是，莲花控股的加入为市场竞争增添了新的变数。作为味精生产企业，莲花控股在氨基酸化学方面拥有深厚积累，这恰恰是ABF薄膜研发的关键基础。该公司计划建设的年产2万吨ABF薄膜工厂，如果能够如期投产，将显著改变国内市场的供给格局。

浙江华正新材料股份有限公司（CBF膜）

浙江华正新材料股份有限公司是一家专业从事覆铜板、功能性复合材料、热界面材料及膜材料等产品研发、生产和销售的高新技术企业。其主要产品包括高频高速覆铜板、IC封装基板、汽车雷达用覆铜板、导热材料以及特种复合材料等，广泛应用于5G通信、数据中心、人工智能、新能源汽车和半导体封装等前沿领域。

华正新材与深圳先进电子材料国际创新研究院合作开发CBF积层绝缘膜，技术路线明确，已通过下游厂商验证。通过调整填料(硅微粉)粒径优化表面粗糙度，支持更细线路(5微米线宽)，满足高端芯片封装需求。2025年公司CBF积层绝缘膜部分单品实现小批量订单销售，其他单品正在积极推动终端验证。随着CBF膜产能逐步释放，目标匹配国内ABF载板厂商需求，有望通过规模效应降低成本。

宏昌电子材料股份有限公司（GBF膜）

宏昌电子主要从事电子级环氧树脂、覆铜板两大类产品的生产和销售。2023年6月，宏昌电子通过与晶化科技合作，正式进军半导体先进封装领域，开发出“先进封装GBF增层膜新材料”，具备低介电、高热稳定性等优势。该材料采用环氧树脂体系，通过特殊的固化工艺，实现了3.8的低介电常数和280℃的高玻璃化转变温度，已通过下游封测厂验证，应用于FCBGA/FCCSP先进封装制程，已申请相关商标注册。

天和防务（秦膜）

天和防务“秦膜”是由其子公司天和嘉膜生产的高性能介质胶膜系列产品，“秦膜”系列材料主要面向面板级芯片封装和绝缘导热型覆铜板等领域。其中对标IC载板关键材料ABF膜的类ABF材料已通过中试和小批量试产，正推进量产和市场推广，旨在打破日本味之素的市场垄断，实现国产化替代。‌

广东伊帕思新材料有限公司

广东伊帕思新材料有限公司是一家专注于集成电路基材及AI高速传输基材研发、生产和销售的企业。公司主要产品包括应用于覆铜板、半导体封装、航空航天等领域的BT基板材料和封装胶膜、AI高速传输基材等。伊帕思新材料致力于为客户提供定制化的材料解决方案，其产品已逐步通过国内一些重要电子元器件和先进封装厂商的验证，并开始在特定细分市场崭露头角，积极开拓国内外市场。

广东生益科技股份有限公司（ABF膜）

广东生益科技股份有限公司是中国大陆领先的覆铜板制造商，也是全球覆铜板行业内极具影响力的企业。公司提供全系列覆铜板产品，包括FR-4、CEM系列、高频高速板、封装基板以及半固化片等，广泛应用于5G通讯、服务器与数据中心、汽车电子、消费电子和航空航天等领域。

生益科技的产品凭借其卓越的品质和稳定性，获得了华为、中兴通讯、浪潮信息、富士康等国内外众多顶级电子制造服务商和终端品牌的高度认可，其在全球市场占有率和品牌影响力持续领先。目前生益科技还在做ABF膜的研发，还没做测试，但生益科技的可撕铜箔目前正在做打样，这表明可撕铜箔的研发进度领先于ABF膜。

广东盈骅新材料科技有限公司

广东盈骅新材则专注于高端市场的突破。该公司研发的ABF薄膜类似物已支持16层以上的高密度封装，产品性能接近味之素的同类产品，但在大规模生产的稳定性方面仍有差距。

‌深圳市纽菲斯新材料科技有限公司

深圳纽菲斯新材料则另辟蹊径，开发了用于2.5D/3D封装的特殊绝缘膜材料。随着Chiplet技术的发展，这类新型封装形式对绝缘材料提出了不同要求，为国内企业提供了差异化竞争的机会。‌

挑战与展望

国产替代之路仍然漫长。半导体材料的客户认证周期长达18-24个月，企业需要长期投入大量资金和精力。目前，国内企业在16层以上高端ABF载板的良率仍落后国际先进水平约10个百分点。此外，味之素的专利网覆盖全流程，国内企业需要在技术创新上找到突破口，避免专利纠纷。

全球也在寻求ABF薄膜的替代方案。英特尔、台积电等巨头正在研发基于硅、玻璃等新型中介层技术，试图绕开ABF限制，但这些技术目前成熟度不足且成本高昂。韩国Doosan、中国台湾长兴材料等企业也在加速研发，但产品性能与味之素仍有差距。尽管面临诸多挑战，但中国企业在ABF薄膜领域的努力已经开始收获初步成果。

随着国内企业产品逐步通过验证并实现小批量销售，一条从上游材料到中游薄膜制造再到下游封装应用的国产供应链正在形成。

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