味之素集團在半導體製造領域扮演意想不到的角色:絕緣薄膜“ABF”源自於“氨基科學”

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味之素集團的業務不僅限於食品。我們曾在先前的報告中介紹過該集團在先進醫藥、化妝品和其他行業的投資。

在本文中,我們將探討一些更出乎意料的事情:該集團對資訊通信技術產業,特別是半導體製造的深度參與。

味之素集團與半導體?這或許難以想像,但事實是,味之素集團生產的半導體材料佔據了相當大的市場份額,是業界舉足輕重的參與者。

以鮮味調味料聞名的公司,是如何涉足半導體材料製造的領域?我們訪問了味之素精細技術公司的兩位成員,揭開這段故事。同時,我們也會講解一些關於半導體的基本知識。

半導體究竟是什麼?

我們都知道半導體是電腦、智慧型手機、家用電器甚至汽車中不可或缺的組件。但味之素集團在這其中扮演著怎樣的角色?半導體究竟是什麼?

半導體的特性介於導體(允許電流通過)和絕緣體(阻止電流通過)之間。

常見的導體包括金、銀、銅和鋁等金屬,而絕緣體包括玻璃、橡膠和塑膠等材料。

還有半導體,它們既可以導電也可以導電。

也就是說,它們半導電,因此被稱為「半導體」。大多數情況下,它們是由矽和鍺等材料製成。半導體可以在導電態和絕緣態之間切換,這使得它們對現代電子產品至關重要。

這些晶片根據其具體功能,形狀和格式多種多樣,而且尺寸很小,可以封裝到我們電腦、智慧型手機和其他類似設備內部的綠色電路板中。

隨著人工智慧(AI)的興起和對高效能運算需求的不斷增長,半導體已變得不可或缺。人工智慧高度依賴半導體為基礎的圖形處理器(GPU),而全球半導體研發領域的競爭也空前激烈。

這些微小的晶片如今在世界各地的經濟成長和技術進步中發揮著核心作用。

超過95%的全球市佔率? !味之素集團與半導體產業驚人的聯繫

現在,讓我們進入正題。

我們今天要討論的半導體材料是 Ajinomoto Build-up FilmTM (ABF),由味之素精細技術公司開發。

ABF是一種絕緣材料,在高效能電腦和資料中心伺服器等執行複雜精密運算的應用中發揮著至關重要的作用。它擁有令人矚目的全球市場佔有率-據報道接近100%!

更令人驚訝的是,ABF 的起源竟然與味之素集團著名的鮮味調味料息息相關。為了深入了解 ABF 的研發歷程及其市場主導地位的原因,我們採訪了味之素精細技術電子材料事業部的 Takashi Takahashi 和 Akito Kitano。

請介紹一下ABF半導體絕緣材料。

高橋:

絕緣材料對於確保電子設備的性能至關重要。例如,在電腦中,半導體被放置在基板上,然後連接到內部的電子元件。基板內部有多層佈線,而ABF(鋁基絕緣體)則用於覆蓋這些佈線。如果沒有絕緣材料,電流可能會流向非預期元件,引發短路。

短路? !那一定是指絕緣材料對於保障電子設備的安全至關重要。

北野:

顧名思義,ABF呈薄膜狀,每層厚度約10微米。作為參考,人類頭髮的直徑約為80微米。
半導體封裝,即容納和保護半導體的外殼,種類繁多,例如SOP(小外形封裝)、QFP(四方扁平封裝)和LGA(朗氏網格陣列封裝)。其中,FC-BGA(倒裝晶片球柵陣列封裝)是一種有助於提高電子設備速度和多功能性的半導體封裝,對於高效能PC和資料中心伺服器至關重要。 ABF作為FC-BGA的絕緣材料,在全球市場佔有很高的份額。

您說的「高市佔率」是指整體達到30%左右嗎?還是更寬鬆一點,達到50%左右?

北野:

更像是95%的市佔率。

那離100%就差不遠了!

北野:

沒錯。可以肯定地說,世界各地幾乎所有的高效能電腦和伺服器都依賴ABF。

味之素®(AJI-NO-MOTO®)的鮮味調味料如何促成了ABF的誕生

是什麼促使味之素集團創立了ABF?

高橋:

ABF 的起源可追溯到鮮味調味料味之素®。它最初源自於氯化石蠟,這是味之素®主要成分谷氨酸鈉(MSG)生產過程中的副產品。這種氯化石蠟能夠軟化樹脂。之後,我們開發了多種能為樹脂增添功能的材料,包括氯化石蠟、阻燃劑和環氧樹脂固化劑。在此基礎上,我們透過混合這些材料,將環氧樹脂相關產品(例如黏合劑)商業化。我們利用從這些材料和複合技術中累積的經驗,最終研發出了 ABF。經過長時間的研發,我們終於在 1999 年將產品推向市場。

※目前,味精(MSG)是透過利用甘蔗、木薯等植物原料發酵生產的。

現在正好可以引出「胺基酸科學」這個話題。畢竟,如果沒有味之素®,ABF 就永遠不會被研發出來,對吧?

高橋:

隨著網路的快速普及,半導體需求也迅速成長。 ABF 迅速回應時代需求,穩步擴大市場份額。雖然我當時並未親身經歷,但我相信,正是我們在那個轉型時期進入半導體市場,才成就了我們今天的輝煌。

等等。味之素集團固然是這一領域的先驅,但開創一項技術並不一定意味著就能維持95%的市佔率。為什麼世界各地的製造商都選擇ABF呢?

北野:

我們不認為自己在做什麼特別的事。我們優先考慮的是滿足客戶的需求。 ABF 的規格會根據其應用場景(例如 PC 或伺服器)而有很大差異。隨著我們融入更多針對客戶產品的特定性能特性,客製化也變得越來越複雜。自 2010 年以來,客戶的需求日益多樣化,如今標準 ABF 系列的數量已增加到七到八個。

你們推出瞭如此多的不同產品類別,這本身就證明你們滿足了客戶的需求。

北野:

我們不僅是爭取客戶業務,還會為他們提供大量的技術支援。由於我們通常從半導體設計階段就開始參與整個流程,因此我們能夠提出與客戶業務緊密相關的方案。

原來你們也是諮詢顧問!你們一定深受客戶重視,被視為重要的業務夥伴。

北野:

我們定期與客戶會面,因此隨著時間的推移,我們逐漸了解了他們業務的方方面面。這種洞察力使我們能夠預見他們面臨的挑戰,並透過事先確定他們所需的具體ABF類型,提供必要的支援。

ABF 的創新之處在於:大幅簡化製造流程!

ABF 的引入徹底改變了封裝基板的製造流程。

過去,液態油墨絕緣材料是主流,但油墨塗抹不均勻,而且經常含有滯留的氣泡。

墨水的使用還會帶來另一個問題:會產生對人體有害的氣體。然而,墨水最大的問題或許在於它乾燥速度慢。

將絕緣材料作為油墨塗覆到基材的兩面需要四個步驟:(1)塗覆油墨,(2)讓油墨乾燥,(3)在另一面塗覆油墨,以及(4)讓該油墨乾燥。

相比之下,ABF以薄膜形式應用,顯著提高了效率。 ABF還能最大限度地減少有害氣體的釋放,而有害氣體的釋放早已被公認為一個問題。隨著基板封裝技術日益複雜,ABF更精細的加工製程優勢也愈發凸顯,使其成為業界的標準。

ABF正在推動「氨基酸科學」業務的成長。

作為半導體絕緣材料的先驅,味之素精細技術公司對ABF的未來充滿信心。

  • 北野:

    人工智慧、5G 和其他先進技術將持續推動半導體需求。儘管科技日新月異,我們的核心價值始終不變:建立信任,提升顧客滿意度。

  • 高橋:

    味之素集團致力於實現食品業務與「氨基酸科學」業務的1:1平衡發展。我們為能為實現這一目標做出貢獻而感到自豪。 ABF體現了我們創造社會和經濟價值的承諾,與我們的ASV(味之素集團創造共享價值)理念完美契合。

高橋隆

北野明人

味之素集團與半導體材料:乍看之下,這兩項事業似乎毫不相干,但ABF——正如鮮味調味料味之素®一樣——是「氨基酸科學」的產物。 ABF與味之素集團「運用胺基酸科學,為全人類、社會和地球的福祉做出貢獻」的宗旨不謀而合,並與集團員工的使命感緊密相連。

  • 高橋:

    當然,我們的營運更多是在幕後進行的,但我們很高興ABF在連接世界的IT基礎設施中發揮著至關重要的作用。 ABF被安裝在世界各地資料中心的伺服器上,這意味著ABF能夠讓任何人都能及時取得資訊。想到我們正在改善世界各地人們的生活方式,我就感到無比的使命感。

  • 北野:

    ABF只是半導體製造中使用的無數材料之一。只有半導體製造商、基板製造商和材料製造商通力合作,才能完成電子設備的製造。作為同一供應鏈上的企業,我們希望為ABF相關企業的獲利能力做出貢獻,並與它們共同成長。

味之素集團也參與了NTT的IOWN(創新光無線網路)計畫等尖端項目,將數位技術與「胺基酸科學」相結合,以增強人們的福祉並延長健康壽命。

味之素精細技術公司也參與其中,提供技術和其他形式的專案支援。整個集團致力於開發目前產品中尚不存在的下一代技術,共同培育創新的「種子」。

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