味之素集团在半导体制造领域扮演意想不到的角色:绝缘薄膜“ABF”源于“氨基科学”

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味之素集团的业务不仅仅局限于食品。我们曾在之前的报道中介绍过该集团在先进医药、化妆品和其他行业的投资。

在本文中,我们将探讨一些更出乎意料的事情:该集团对信息通信技术产业,特别是半导体制造的深度参与。

味之素集团与半导体?这或许难以想象,但事实是,味之素集团生产的半导体材料占据了相当大的市场份额,是业内举足轻重的参与者。

一家以鲜味调味料闻名的公司,是如何涉足半导体材料制造领域的呢?我们采访了味之素精细技术公司的两位成员,揭开这段故事。同时,我们也会讲解一些关于半导体的基本知识。

半导体究竟是什么?

我们都知道半导体是电脑、智能手机、家用电器甚至汽车中不可或缺的组件。但味之素集团在这其中扮演着怎样的角色?半导体究竟是什么?

半导体的特性介于导体(允许电流通过)和绝缘体(阻止电流通过)之间。

常见的导体包括金、银、铜和铝等金属,而绝缘体包括玻璃、橡胶和塑料等材料。

还有半导体,它们既可以导电也可以导电。

也就是说,它们半导电,因此被称为“半导体”。大多数情况下,它们由硅和锗等材料制成。半导体可以在导电态和绝缘态之间切换,这使得它们对现代电子产品至关重要。

这些芯片根据其具体功能,形状和格式多种多样,而且尺寸很小,可以封装到我们电脑、智能手机和其他类似设备内部的绿色电路板中。

随着人工智能(AI)的兴起和对高性能计算需求的不断增长,半导体已变得不可或缺。人工智能高度依赖基于半导体的图形处理器(GPU),而全球半导体研发领域的竞争也空前激烈。

这些微小的芯片如今在世界各地的经济增长和技术进步中发挥着核心作用。

超过95%的全球市场份额?!味之素集团与半导体行业惊人的联系

现在,让我们进入正题。

我们今天要讨论的半导体材料是 Ajinomoto Build-up FilmTM (ABF),由味之素精细技术公司开发。

ABF是一种绝缘材料,在高性能计算机和数据中心服务器等执行复杂精密运算的应用中发挥着至关重要的作用。它拥有令人瞩目的全球市场份额——据报道接近100%!

更令人惊讶的是,ABF 的起源竟然与味之素集团著名的鲜味调味料息息相关。为了深入了解 ABF 的研发历程及其市场主导地位的原因,我们采访了味之素精细技术电子材料事业部的 Takashi Takahashi 和 Akito Kitano。

请介绍一下ABF半导体绝缘材料。

高桥:

绝缘材料对于确保电子设备的性能至关重要。例如,在计算机中,半导体被放置在基板上,然后再连接到内部的电子元件。基板内部有多层布线,而ABF(铝基绝缘体)则用于覆盖这些布线。如果没有绝缘材料,电流可能会流向非预期元件,从而引发短路。

短路?!那一定意味着绝缘材料对于保障电子设备的安全至关重要。

北野:

顾名思义,ABF呈薄膜状,每层厚度约为10微米。作为参考,人类头发的直径约为80微米。
半导体封装,即容纳和保护半导体的外壳,种类繁多,例如SOP(小外形封装)、QFP(四方扁平封装)和LGA(朗氏网格阵列封装)。其中,FC-BGA(倒装芯片球栅阵列封装)是一种有助于提高电子设备速度和多功能性的半导体封装,对于高性能PC和数据中心服务器至关重要。ABF作为FC-BGA的绝缘材料,在全球市场占据着很高的份额。

您说的“高市场份额”是指总体上达到30%左右吗?还是更宽松一点,达到50%左右?

北野:

更像是95%的市场份额。

那离100%就差不远了!

北野:

没错。可以肯定地说,世界各地几乎所有的高性能计算机和服务器都依赖于ABF。

味之素®(AJI-NO-MOTO®)的鲜味调味料如何促成了ABF的诞生

是什么促使味之素集团创建了ABF?

高桥:

ABF 的起源可以追溯到鲜味调味料味之素®。它最初源于氯化石蜡,这是味之素®主要成分谷氨酸钠(MSG)生产过程中的副产品。这种氯化石蜡能够软化树脂。之后,我们开发了多种能够为树脂增添功能的材料,包括氯化石蜡、阻燃剂和环氧树脂固化剂。在此基础上,我们通过混合这些材料,将环氧树脂相关产品(例如粘合剂)商业化。我们利用从这些材料和复合技术中积累的经验,最终研发出了 ABF。经过长时间的研发,我们终于在 1999 年将该产品推向市场。

※目前,味精(MSG)是通过利用甘蔗、木薯等植物原料发酵生产的。

现在正好可以引出“氨基酸科学”这个话题。毕竟,如果没有味之素®,ABF 就永远不会被研发出来,对吧?

高桥:

随着互联网的快速普及,半导体需求也迅速增长。ABF 迅速响应时代需求,稳步扩大市场份额。虽然我当时并未亲身经历,但我相信,正是我们在那个转型时期进入半导体市场,才成就了我们今天的辉煌。

等等。味之素集团固然是这一领域的先驱,但开创一项技术并不一定意味着就能保持95%的市场份额。为什么世界各地的制造商都选择ABF呢?

北野:

我们并不认为自己在做什么特别的事情。我们优先考虑的是满足客户的需求。ABF 的规格会根据其应用场景(例如 PC 或服务器)而有很大差异。随着我们融入更多针对客户产品的特定性能特性,定制也变得越来越复杂。自 2010 年以来,客户的需求日益多样化,如今标准 ABF 系列的数量已增加到七到八个。

你们推出了如此多的不同产品类别,这本身就证明你们满足了客户的需求。

北野:

我们不仅仅是争取客户业务,还会为他们提供大量的技术支持。由于我们通常从半导体设计阶段就开始参与整个流程,因此我们能够提出与客户业务紧密相关的方案。

原来你们也是咨询顾问!你们一定深受客户重视,被视为重要的业务合作伙伴。

北野:

我们定期与客户会面,因此随着时间的推移,我们逐渐了解了他们业务的方方面面。这种洞察力使我们能够预见他们面临的挑战,并通过提前确定他们所需的具体ABF类型,提供必要的支持。

ABF 的创新之处在于:大幅简化制造流程!

ABF 的引入彻底改变了封装基板的制造工艺。

过去,液态油墨绝缘材料是主流,但油墨涂抹不均匀,而且经常含有滞留的气泡。

墨水的使用还会带来另一个问题:会产生对人体有害的气体。然而,墨水最大的问题或许在于它干燥速度慢。

将绝缘材料作为油墨涂覆到基材的两面需要四个步骤:(1)涂覆油墨,(2)让油墨干燥,(3)在另一面涂覆油墨,以及(4)让该油墨干燥。

相比之下,ABF以薄膜形式应用,显著提高了效率。ABF还能最大限度地减少有害气体的释放,而有害气体的释放早已被公认为一个问题。随着基板封装技术的日益复杂,ABF更精细的加工工艺优势也愈发凸显,使其成为行业标准。

ABF正在推动“氨基酸科学”业务的增长。

作为半导体绝缘材料的先驱,味之素精细技术公司对ABF的未来充满信心。

  • 北野:

    人工智能、5G 和其他先进技术将持续推动半导体需求。尽管技术日新月异,但我们的核心价值观始终不变:建立信任,提升客户满意度。

  • 高桥:

    味之素集团致力于实现食品业务与“氨基酸科学”业务的1:1平衡发展。我们为能为实现这一目标做出贡献而感到自豪。ABF体现了我们创造社会和经济价值的承诺,与我们的ASV(味之素集团创造共享价值)理念完美契合。

高桥隆

北野明人

味之素集团与半导体材料:乍看之下,这两项事业似乎毫不相干,但ABF——正如鲜味调味料味之素®一样——是“氨基酸科学”的产物。ABF与味之素集团“运用氨基酸科学,为全人类、社会和地球的福祉做出贡献”的宗旨不谋而合,并与集团员工的使命感紧密相连。

  • 高桥:

    当然,我们的运营更多是在幕后进行的,但我们很高兴ABF在连接世界的IT基础设施中发挥着至关重要的作用。ABF被安装在世界各地数据中心的服务器上,这意味着ABF能够让任何人都能及时获取信息。想到我们正在改善世界各地人们的生活方式,我就感到无比的使命感。

  • 北野:

    ABF只是半导体制造中使用的无数材料之一。只有半导体制造商、衬底制造商和材料制造商通力合作,才能完成电子设备的制造。作为同一供应链上的企业,我们希望为ABF相关企业的盈利能力做出贡献,并与它们共同成长。

味之素集团还参与了NTT的IOWN(创新光无线网络)计划等尖端项目,将数字技术与“氨基酸科学”相结合,以增强人们的福祉并延长健康寿命。

味之素精细技术公司也参与其中,提供技术和其他形式的项目支持。整个集团致力于开发目前产品中尚不存在的下一代技术,共同培育创新的“种子”。

The Ajinomoto Group is contributing to the well-being of all human beings,
our society and our planet with "氨基科学".