日本垄断95%的ABF膜,中国差距在哪?破局之路在何方?

B站影视 港台电影 2025-09-25 06:00 10

摘要:一颗高端芯片的背后,不仅有着精密的设计与制造,还有一种名为ABF膜的关键材料,它几乎决定了芯片性能的上下限,却被一家日本企业掌控了全球95%以上的供应。

一颗高端芯片的背后,不仅有着精密的设计与制造,还有一种名为ABF膜的关键材料,它几乎决定了芯片性能的上下限,却被一家日本企业掌控了全球95%以上的供应。

在全球科技竞争日益激烈的今天,ABF(Ajinomoto Build-up Film)膜作为半导体封装领域的核心材料,正成为决定各国AI、5G和高性能计算产业发展速度的关键因素之一。

这种由日本味之素公司开发的先进复合材料,以其卓越的电气性能、机械强度和热稳定性,成为了高性能计算芯片封装不可或缺的关键材料。但随着国际供应链不确定性增加和中国半导体产业的快速发展,ABF膜的国产化替代已经刻不容缓。

01 何为ABF膜,为何重要

ABF,全称为Ajinomoto Build-up Film(味之素堆积膜),是日本味之素公司开发的一种用于高密度封装的有机树脂材料。它最初是味之素在生产味精时发现的副产物,经过多年研发后成为了半导体封装的关键材料。

在高端芯片封装中,ABF膜主要用于FC-BGA(Flip Chip Ball Grid Array)载板,能够实现芯片与PCB母板之间的高密度、高速互联通信。这种材料已经成为CPU、GPU、FPGA和ASIC等大型高端芯片封装的标配材料。

ABF膜的价值主要体现在其多重显著优势:极高的绝缘性能,可以有效隔离芯片内部的电路;极细的线宽和极高的精度,满足了半导体先进制程对绝缘材料的高要求;同时还大大简化了芯片制造过程,提高了生产效率和产品质量。

02 市场竞争格局,味之素独占鳌头

全球ABF膜市场呈现出 “一家独大”的高度垄断格局。日本味之素公司占据了全球ABF材料95%以上的市场份额,掌握了绝对的话语权和定价权。

这种垄断地位不仅体现在市场份额上,更体现在技术积累和专利布局上。味之素通过数十年的技术沉淀(包括秘密配方),将ABF膜的利润压得足够低,做到量大利薄,形成了极高的行业进入壁垒。

在全球ABF载板市场中,日本(揖斐电、新光电气)、中国台湾(欣兴电子、南亚电路板)、韩国(三星机电)占据了全球87%以上的市场份额,其中前三大厂商欣兴电子、揖斐电、南亚电路板市占率超49%。

相比之下,中国大陆ABF基板产能仅占全球的7.2%,主要来自奥特斯的重庆工厂,其余厂商如深南电路、兴森科技处于量产爬坡阶段。2024年ABF基板国产化率仅4%,预计2025年提升至5%,其中高端基板仍不足20%。

03 生产技术难点,壁垒高筑

ABF膜的生产技术难度极高,主要壁垒集中在材料配方、工艺技术和设备三个方面。

材料配方是最大的技术壁垒。味之素通过数十年的技术沉淀形成了秘密配方,其他企业进行技术研发虽然也能生产出来,但是品质不一定能够达到它的级别,性能不一定能够满足芯片对材料的苛刻需求。

生产工艺同样复杂。ABF载板的生产工艺包括压膜、曝光、电镀、植球等多个步骤。其中,ABF膜的压膜工艺、线宽线距的精细度、孔径要求、树脂塞孔工艺以及植球工艺等都是生产过程中的技术难点。

生产设备也主要依赖进口。ABF载板生产线的关键设备如曝光机、植球机等主要依赖进口,这在一定程度上增加了生产成本和技术难度。此外,芯片原材料的更换并非易事,验证新材料的时间周期比较长,且由于使用的材料与晶圆制造工艺、芯片产品良率等息息相关,造成替换难度非常大。

04 市场规模与前景,需求持续攀升

随着5G、人工智能、物联网等领域的快速发展,对高性能计算芯片的需求急剧增加,推动了ABF薄膜市场的快速增长。

据市场研究机构预测,全球ABF薄膜市场规模从2023年的约5.37亿美元,预计将以9.7%的年复合增长率(CAGR)增长至2030年的10.53亿美元。另一预测更为乐观,认为2023年全球ABF市场价值为4.825亿美元,预计到2030年将达到8.454亿美元。

中国市场增长更为迅速。随着AI、数据中心、汽车电子推动国内ABF基板需求,2025年市场规模预计超1100亿元,CAGR达17%。目前ABF载板在CPU、GPU、AI芯片封装中占比超50%,支撑数据中心和自动驾驶需求。

ABF膜的应用领域也在不断扩展。从最初的高性能计算芯片,到现在的5G网络芯片、人工智能芯片、汽车电子等领域,ABF膜的应用范围正在不断扩大。随着Chiplet、2.5D/3D封装技术发展,ABF基板因支持高密度互连和细线路成为关键技术支撑。

05 中外差距明显,中国起步较晚

中外在ABF膜领域的差距主要体现在技术积累、产业规模和市场份额三个方面。

技术积累方面,味之素拥有数十年的技术领先优势,已经开发出多个系列的ABF产品(如GX、GY系列),通过硅微粉粒径优化(0.1μm)和固化剂调整,实现低介电损耗和高玻璃化转变温度。而国内企业才刚刚起步。

产业规模上,国际企业已实现8-16层高叠层、5μm线宽/线距的ABF载板量产,支持CoWoS、InFO等先进封装工艺。日本Rapidus公司已经推动CCP RIE(电容耦合等离子体反应离子刻蚀)技术应用,提升ABF贴膜精度和稳定性。

市场份额方面,中国大陆ABF基板产能仅占全球的7.2%。2024年ABF基板国产化率仅4%,2025年预计提升至5%,其中高端基板仍不足20%。

值得一提的是,韩国的东进世美肯公司推出替代材料DJBF,CTE和Df已达到或超越ABF水平,为国内企业提供了新的突破思路。

06 中国突破路径,多方发力赶超

面对ABF膜的技术垄断和市场壁垒,中国正在从多个方面寻求突破。

政策支持是重要保障。政府和相关机构应加大对半导体产业的支持力度,为ABF薄膜等关键材料的研发和生产提供政策保障和资金支持。

技术攻关是核心。国内企业需要加强技术创新和研发投入,通过引进和消化吸收国外先进技术,结合自主研发和创新,提高ABF载板的生产技术和产品质量。

产业链协同是关键。国内企业如华正新材、宏昌电子联合下游厂商开发ABF膜材料,期待能够打破味之素的垄断。深南电路在FC-BGA基板已实现16层以下量产,20层产品进入客户端认证。

产能扩张是基础。芯承科技、芯爱科技在2024年计划投产ABF产线,加速产能的扩张。兴森科技子公司兴科半导体目前有两条设备线,一条在珠海,一条在广州,每条计划月产能8000平米。

替代材料开发是新路径。国内企业可以学习韩国东进世美肯公司的经验,开发类似DJBF的替代材料,绕过味之素的专利壁垒,实现弯道超车。

兴森科技作为国内ABF载板龙头企业,其ABF载板6/8层板稳定良率达到80%以上,面向服务器的16层板良率甚至达到85.7%,逼近世界先进水平。

这意味着,在ABF膜这片曾经被完全垄断的高科技领域,中国力量已经开始崭露头角。

全球ABF膜市场格局正在悄然改变。日本味之素仍然占据主导地位,但中国、韩国等国家的企业正在奋力追赶。

未来几年,随着AI、5G、自动驾驶等技术的快速发展,对ABF膜的需求将会持续增长,这场关于ABF膜的竞争,还将继续上演。

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来源:金脉洞见

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