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ABF膠膜:半導(dǎo)體封裝的“隱形核心”與國產(chǎn)突圍戰(zhàn)(附投資邏輯)

向欣電子 ? 2025-09-14 18:42 ? 次閱讀
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人工智能、5G通信、高性能計(jì)算和自動駕駛技術(shù)飛速發(fā)展的今天,芯片已成為推動全球科技進(jìn)步的核心引擎。然而,在每一顆高端芯片的背后,都離不開一項(xiàng)被稱為“隱形核心”的關(guān)鍵材料——ABF膠膜(Ajinomoto Build-up Film)。這種由日本味之素公司幾乎壟斷的環(huán)氧樹脂基絕緣薄膜,雖不為人熟知,卻是實(shí)現(xiàn)芯片高密度互聯(lián)、高速傳輸和高可靠性的基礎(chǔ)。它不僅是英特爾、AMD英偉達(dá)等巨頭高端處理器的“標(biāo)配”,更在全球半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)鏈中扮演著不可替代的角色。

當(dāng)前,中國正全力推進(jìn)半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)自主可控戰(zhàn)略,而ABF膠膜作為“卡脖子”環(huán)節(jié)之一,其國產(chǎn)化進(jìn)程牽動著整個(gè)高端封裝領(lǐng)域的命脈。本文將從技術(shù)原理、市場與格局、產(chǎn)業(yè)鏈結(jié)構(gòu)、技術(shù)壁壘、未來方向及投資邏輯等多個(gè)維度,全面剖析ABF膠膜的發(fā)展現(xiàn)狀與國產(chǎn)突圍路徑,旨在為行業(yè)參與者、投資者和政策制定者提供一份深入而系統(tǒng)的參考。

目錄


一、ABF膠膜基本概況:芯片封裝的關(guān)鍵“黏合劑”

二、市場分析:千億算力需求催生黃金賽道

三、競爭格局:從味之素全球壟斷到本土破局

四、產(chǎn)業(yè)鏈分析:從材料到終端的全鏈協(xié)同

五、技術(shù)分析:揭秘ABF膠膜的“納米級密碼”

六、技術(shù)創(chuàng)新與未來展望:三大方向引領(lǐng)行業(yè)變革

八、ABF膜投資邏輯分析


一、ABF膠膜基本概況:

芯片封裝的關(guān)鍵“黏合劑”

1、什么是ABF膠膜?

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ABF(Ajinomoto Build-up Film)是一種用于半導(dǎo)體封裝積層工藝的關(guān)鍵絕緣材料,名字來源于一家生產(chǎn)絕緣材料的日本公司味之素,由英特爾在20世紀(jì)90年代末推出,使其開發(fā)了更強(qiáng)大的微處理器。這種材料本質(zhì)上是一種環(huán)氧樹脂基的絕緣薄膜,其絕緣性能優(yōu)異、易于加工、低熱膨脹性,且與銅層結(jié)合力強(qiáng),通過在芯片表面構(gòu)建多層布線結(jié)構(gòu),實(shí)現(xiàn)高密度互聯(lián)。

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ABF膜由支撐介質(zhì)(PET)、ABF樹脂、保護(hù)膜三層構(gòu)成,其中ABF樹脂由三個(gè)部分組成:環(huán)氧樹脂體系(提供基本機(jī)械性能和絕緣性)、固化劑系統(tǒng)(控制固化過程和提高耐熱性)以及特殊填料(調(diào)節(jié)熱膨脹系數(shù)和改善機(jī)械性能)。其中固化劑種類影響ABF樹脂的介電性能、耐熱性能、吸水率等性能。

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全球ABF產(chǎn)品由日本味之素(Ajinomoto)壟斷。根據(jù)固化劑不同,味之素ABF產(chǎn)品可分為酚醛樹脂固化型的GX系列(GX-13標(biāo)準(zhǔn)型、GX-92低表面粗糙度型GX-T31低熱膨脹系數(shù)型等)、活性酯固化型的GY系列(GY-11低介電型等)和氰酸酯固化型的GZ系列(GZ-22、GZ-41等高玻璃化轉(zhuǎn)變溫度型)。

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硅微粉等表面改性填料同樣對ABF性能至關(guān)重要。從味之素ABF的GX系列到GL系列,隨著硅微粉填料的質(zhì)量分?jǐn)?shù)從38%增加到72%,熱膨脹系數(shù)、楊氏模量、介電損耗等指標(biāo)均有所變化,以更好滿足高密度布線、高速傳輸和高善層基板低翹曲的需求。

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2、ABF的技術(shù)原理與工作機(jī)制

ABF膠膜的工作原理基于其獨(dú)特的熱固性介電特性。在封裝過程中,ABF薄膜被放置在芯片表面,通過半加成法SAP(通常是在100-150℃,10-50kgf/cm2的壓力下)使其軟化并完全附著在芯片表面。隨后,通過激光鉆孔或光致成孔技術(shù)在薄膜上形成微孔,然后進(jìn)行化學(xué)鍍銅,形成連接芯片與封裝基板的電路通路。

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SAP和MSAP的最大區(qū)別在于絕緣介質(zhì)上的種子層。SAP中絕緣介質(zhì)表面的種子層是通過化銅工藝沉積厚度約為1μm、比電解銅疏松的化學(xué)銅,而MSAP中絕緣介質(zhì)表面的種子層是和介質(zhì)一起壓合的電解銅箔(厚度為2~3μm)。由于閃蝕藥水的蝕刻選擇性,超薄又疏松的化銅層比電解銅更易去除,更利于實(shí)現(xiàn)高密度線路。

但如果種子層與介質(zhì)間的結(jié)合力弱,細(xì)線路在剝膜、閃蝕及超粗化處理等工藝中經(jīng)過多次有壓力的藥液沖擊,會出現(xiàn)飛線、掉線等不良現(xiàn)象,尤其對于大尺寸基板上長度為幾十毫米的長距精細(xì)線路來說,其掉線現(xiàn)象會非常嚴(yán)重。所以SAP工藝的核心技術(shù),也是通過使用無銅箔增層介質(zhì)材料實(shí)現(xiàn)精細(xì)線路的前提條件,即控制化銅層與介質(zhì)材料間的結(jié)合力。

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側(cè)蝕是阻礙實(shí)現(xiàn)更小線寬線距的主要因素,嚴(yán)重時(shí)甚至?xí)?dǎo)致線路從基材上剝離。在這一過程中,初始薄銅層的厚度至關(guān)重要,因?yàn)樗苯記Q定了閃蝕過程的反應(yīng)時(shí)長,進(jìn)而顯著影響側(cè)蝕的程度:銅層越薄,閃蝕時(shí)間越短,側(cè)蝕量則相對越小。

然而,在閃蝕時(shí),由于尖端效應(yīng),線路頂部的兩側(cè)邊緣會最先接觸并更多地暴露于蝕刻液,導(dǎo)致該處的側(cè)蝕更為嚴(yán)重,從而使線路截面最終形成不理想的“梯形”。

此外,構(gòu)成該薄層的化學(xué)沉銅本身結(jié)構(gòu)比電鍍銅更為疏松,其抗蝕性較差,這使得線路區(qū)和非線路區(qū)在閃蝕中會同時(shí)被攻擊;更重要的是,線路部分的銅層底部沒有保護(hù)層,因此極易遭受橫向蝕刻,從而加劇了底部的側(cè)蝕現(xiàn)象。

為了得到更細(xì)的線寬,除了選擇銅結(jié)合力更強(qiáng)的樹脂之外,還可以采用加成工藝。

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加成法(Additive process)是直接在含光敏催化劑的絕緣基板上進(jìn)行選擇性化學(xué)沉銅以繪制電路圖,不存在蝕刻(減法)過程,因此不存在側(cè)蝕問題,可制作更細(xì)的電路。最小線寬線距能力方面,加成法>半加成法>改良型加成法>減成法。

ABF的關(guān)鍵技術(shù)優(yōu)勢在于其能夠形成極細(xì)的電路線路。ABF材料本身光滑平坦,沒有玻璃纖維布,且與銅的結(jié)合力強(qiáng),為SAP/mSAP工藝提供了完美的基底,能夠?qū)崿F(xiàn)線寬/線距小于10μm/10μm的線路,是英特爾、AMD、英偉達(dá)等公司高端處理器的標(biāo)配,目前ABF載板幾乎是SAP/mSAP工藝的代名詞。當(dāng)前最先進(jìn)的ABF材料可以實(shí)現(xiàn)2μm/2μm的線寬/線距,這相當(dāng)于人類頭發(fā)直徑的1/30。這種微細(xì)加工能力使得現(xiàn)代高性能芯片能夠容納數(shù)萬個(gè)I/O接口,滿足大數(shù)據(jù)傳輸?shù)男枨蟆?/p>

另外,高端BT載板(如用于手機(jī)AP的載板)現(xiàn)已普遍采用mSAP工藝,將線寬/線距從減成法的30μm以上推進(jìn)到15-20μm的水平。雖然BT材料的Tg高、耐熱性強(qiáng)且可靠性高,但其板材更硬,鉆孔布線不易,因此其難以實(shí)現(xiàn)超高密度線路排布;ABF材料具備低熱膨脹系數(shù)、低介電損耗、易于加工精細(xì)線路、機(jī)械性能良好、耐用性好、導(dǎo)電性好等特性,更適用于制作線寬/線距小、引腳多的超高精密線路封裝基板。

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3、ABF應(yīng)用情況

ABF(Ajinomoto Build-up Film)作為一種革命性的增層絕緣材料,其核心應(yīng)用圍繞著對高密度互連(HDI)、高頻高速性能及高可靠性有極致要求的先進(jìn)封裝領(lǐng)域。它通過實(shí)現(xiàn)10μm以下的極細(xì)線路,成為了支撐摩爾定律延續(xù)的關(guān)鍵使能技術(shù)之一。

ABF主要應(yīng)用于構(gòu)建高端芯片與封裝基板之間的精密電路網(wǎng)絡(luò),其應(yīng)用范圍從高性能計(jì)算(HPC)領(lǐng)域的CPUGPU、AI加速器,到5G通信基站和終端芯片,再到自動駕駛汽車電子以及高端消費(fèi)電子(如游戲機(jī))等

本質(zhì)上,ABF是高端半導(dǎo)體封裝產(chǎn)業(yè)的基石,任何需要處理海量數(shù)據(jù)、進(jìn)行高速運(yùn)算的現(xiàn)代電子系統(tǒng)都離不開它。

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ABF的應(yīng)用高度集中于科技發(fā)展的核心賽道。高性能計(jì)算是其最大需求來源,驅(qū)動著ABF技術(shù)向更細(xì)線寬、更低損耗發(fā)展;5G通信汽車電子則是未來增長最快的潛力市場,對材料在特殊環(huán)境下的可靠性提出了更高要求。

4、ABF與其他封裝材料的比較

與傳統(tǒng)的封裝材料如BT(Bismaleimide Triazine)樹脂、FR-4等相比,ABF具有明顯優(yōu)勢:

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這些性能優(yōu)勢使ABF成為高端芯片封裝的首選材料,特別是在需要高速度、高頻率和高I/O數(shù)量的應(yīng)用中。


二、市場分析:

千億算力需求催生黃金賽道

1、封裝基板市場規(guī)模

根據(jù)Prismark預(yù)測,2024年全球IC封裝基板市場整體規(guī)模將達(dá)到960.98億 元,到2028年規(guī)模將達(dá)到1,350.32億元,2024年至2028年之間的復(fù)合年均增長率將達(dá)到8.8%。

根據(jù)Prismark和中國臺灣電路板協(xié)會數(shù)據(jù)及推算,2021-2023年全球區(qū)域市場結(jié)構(gòu)保持相對穩(wěn)定。假設(shè)全球IC封裝基板區(qū)域市場結(jié)構(gòu)在2023-2028年持續(xù)保持穩(wěn)定,以2023年IC封裝基板各區(qū)域市場規(guī)模為基準(zhǔn)并結(jié)合Prismark預(yù)測數(shù)據(jù),預(yù)測2024-2028年各區(qū)域市場空間如下:

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2024年中國大陸與中國臺灣市場規(guī)模預(yù)計(jì)將達(dá)到196.61億元和264.04億 元,預(yù)計(jì)到2028年將增長至276.26億元和371.02億元。

根據(jù)Prismark預(yù)測,2024年全球存儲芯片封裝基板市場規(guī)模預(yù)計(jì)增長至134.89億元,2028年預(yù)計(jì)增長至189.54億元;2024年全球邏輯芯片封裝基板市 場規(guī)模預(yù)計(jì)增長至394.25億元,2028年預(yù)計(jì)增長至553.98億元;2024年全球通信芯片封裝基板市場規(guī)模預(yù)計(jì)增長至309.24億元,2028年預(yù)計(jì)增長至434.53億元;2024年全球傳感器芯片封裝基板及其他市場規(guī)模預(yù)計(jì)增長至122.59億元,2028年預(yù)計(jì)增長至172.26億元。

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根據(jù)Prismark預(yù)測,2024年中國大陸存儲芯片封裝基板市場規(guī)模預(yù)計(jì)增長至43.25億元,2028年預(yù)計(jì)增長至60.78億元;2024年中國大陸邏輯芯片封裝基 板市場規(guī)模預(yù)計(jì)增長至74.71億元,2028年預(yù)計(jì)增長至104.98億元;2024年中 國大陸通信芯片封裝基板市場規(guī)模預(yù)計(jì)增長至47.19億元,2028年預(yù)計(jì)增長至66.30億元;2024年中國大陸傳感器芯片封裝基板及其他市場規(guī)模預(yù)計(jì)增長至31.46億元,2028年預(yù)計(jì)增長至44.20億元。

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根據(jù)Prismark預(yù)測,2024年中國臺灣存儲芯片封裝基板市場規(guī)模預(yù)計(jì)增長至7.92億元,2028年預(yù)計(jì)增長至11.13億元;2024年中國臺灣邏輯芯片封裝基 板市場規(guī)模預(yù)計(jì)增長至187.47億元,2028年預(yù)計(jì)增長至263.42億元;2024年中國臺灣通信芯片封裝基板市場規(guī)模預(yù)計(jì)增長至52.81億元,2028年預(yù)計(jì)增長至74.20億元;2024年中國臺灣傳感器芯片封裝基板及其他市場規(guī)模預(yù)計(jì)增長至15.84億元,2028年預(yù)計(jì)增長至22.26億元。

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綜上,2024-2028年預(yù)計(jì)全球、中國大陸及中國臺灣存儲芯片封裝基板、邏輯芯片封裝基板、通信芯片封裝基板和傳感器芯片封裝基板的未來市場空間將會 不斷擴(kuò)大。

2、ABF封裝基板市場分析

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全球FC-BGA封裝基板市場規(guī)模約507.37億元,占比為53.70%,F(xiàn)C-CSP封裝基板市場規(guī)模約151.17億元,占比為16.00%,WB-CSP/BGA封裝基板市場規(guī)模約286.28億元,占比為30.30%。

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根據(jù)中國臺灣電路板協(xié)會數(shù)據(jù),2023年全球IC封裝基板的市場總規(guī)模為944.83億元,其中,BT類IC封裝基板市場規(guī)模為437.71億元,ABF類IC封裝基板市場規(guī)模為507.12億元。

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3、ABF膜市場分析

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2023年全球ABF膜市場規(guī)模約為4.71億美元,預(yù)計(jì)到2029年將達(dá)到6.85億美元。這一增長主要由以下因素驅(qū)動:

高性能計(jì)算需求爆發(fā):人工智能、機(jī)器學(xué)習(xí)、大數(shù)據(jù)分析等應(yīng)用對計(jì)算能力的需求呈指數(shù)級增長?,F(xiàn)代AI芯片通常包含數(shù)百億個(gè)晶體管,需要極其復(fù)雜的互連結(jié)構(gòu),這直接推動了ABF膜的需求。

5G通信普及:5G技術(shù)不僅需要更強(qiáng)大的基站處理器,還推動了智能手機(jī)SoC的升級。5G芯片的復(fù)雜程度遠(yuǎn)超4G時(shí)代,對封裝技術(shù)提出了更高要求。

云計(jì)算基礎(chǔ)設(shè)施投資:全球云計(jì)算巨頭持續(xù)擴(kuò)大數(shù)據(jù)中心規(guī)模,服務(wù)器CPU、GPU、DPU等芯片的需求穩(wěn)步增長。這些高性能芯片幾乎全部采用基于ABF的FC-BGA封裝。

汽車電子化浪潮:電動汽車和自動駕駛技術(shù)需要大量高性能計(jì)算芯片。車規(guī)級芯片對可靠性的要求極高,ABF的穩(wěn)定性能滿足汽車電子的苛刻標(biāo)準(zhǔn)。


三、競爭格局:

從味之素全球壟斷到本土破局

1、ABF膜競爭格局

ABF膜的核心生產(chǎn)商是日本味之素,其市場占有率高達(dá)95%以上,幾乎形成了壟斷。其他少數(shù)日本公司(如積水化學(xué)、太陽油墨)和個(gè)別中國臺灣公司(晶化科技)、中國大陸公司(武漢三選科技、廣東伊帕思新材料、廣東生益科技、西安天和防務(wù)、浙江華正新材、深圳紐菲斯新材料)也在嘗試進(jìn)入或少量生產(chǎn)類似產(chǎn)品,但市場影響力遠(yuǎn)不及味之素。

全球ABF膜的生產(chǎn)和供應(yīng)高度集中在日本,這也促使其他國家和地區(qū)尋求國產(chǎn)替代方案以保障供應(yīng)鏈安全。

味之素公司在ABF膜的壟斷地位并非偶然,它是建立在多重技術(shù)護(hù)城河之上:

專利壁壘:味之素?fù)碛懈采wABF材料組成、制備工藝、應(yīng)用方法等各個(gè)環(huán)節(jié)的專利網(wǎng)絡(luò)。這些專利不僅數(shù)量龐大(全球超過200項(xiàng)核心專利),而且設(shè)計(jì)精巧,形成了難以繞過的保護(hù)網(wǎng)。

技術(shù)know-how:ABF生產(chǎn)涉及大量隱性知識(tacit knowledge),這些知識難以通過專利文件完全體現(xiàn),而是蘊(yùn)藏在工程師的經(jīng)驗(yàn)中。味之素經(jīng)過二十多年的技術(shù)積累,形成了深厚的知識體系。

客戶認(rèn)證壁壘:半導(dǎo)體行業(yè)對材料供應(yīng)商的認(rèn)證極其嚴(yán)格,從樣品測試到大規(guī)模采購?fù)ǔP枰?-3年時(shí)間。一旦進(jìn)入供應(yīng)鏈,客戶不會輕易更換供應(yīng)商,因?yàn)椴牧献兏赡軐?dǎo)致整個(gè)生產(chǎn)工藝需要重新驗(yàn)證。

規(guī)模經(jīng)濟(jì)效應(yīng)味之素的大規(guī)模生產(chǎn)使其能夠降低單位成本,新進(jìn)入者很難在成本和價(jià)格上與之競爭。

2、ABF膜材廠商對比分析(國內(nèi)外)

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部分國內(nèi)廠商

(1)廣東伊帕思新材料

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(fā)、生產(chǎn)和銷售的企業(yè)。公司主要產(chǎn)品包括應(yīng)用于覆銅板、半導(dǎo)體封裝、航空航天等領(lǐng)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(chǎn)品已逐步通過國內(nèi)一些重要電子元器件和先進(jìn)封裝廠商的驗(yàn)證,并開始在特定細(xì)分市場嶄露頭角,積極開拓國內(nèi)外市場。

(2)廣東生益科技

廣東生益科技股份有限公司是中國大陸領(lǐng)先的覆銅板制造商,也是全球覆銅板行業(yè)內(nèi)極具影響力的企業(yè)。公司提供全系列覆銅板產(chǎn)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(yīng)用于5G通訊、服務(wù)器與數(shù)據(jù)中心、汽車電子、消費(fèi)電子和航空航天等領(lǐng)域。

生益科技的產(chǎn)品憑借其卓越的品質(zhì)和穩(wěn)定性,獲得了華為、中興通訊、浪潮信息、富士康等國內(nèi)外眾多頂級電子制造服務(wù)商和終端品牌的高度認(rèn)可,其在全球市場占有率和品牌影響力持續(xù)領(lǐng)先。

(3)浙江華正新材料

浙江華正新材料股份有限公司是一家專業(yè)從事覆銅板、功能性復(fù)合材料、熱界面材料及膜材料等產(chǎn)品研發(fā)、生產(chǎn)和銷售的高新技術(shù)企業(yè)。其主要產(chǎn)品包括高頻高速覆銅板、IC封裝基板、汽車?yán)走_(dá)用覆銅板、導(dǎo)熱材料以及特種復(fù)合材料等,廣泛應(yīng)用于5G通信、數(shù)據(jù)中心、人工智能、新能源汽車和半導(dǎo)體封裝等前沿領(lǐng)域。

華正新材的產(chǎn)品已成功進(jìn)入多家國內(nèi)外知名通訊設(shè)備商、服務(wù)器制造商、汽車零部件供應(yīng)商以及半導(dǎo)體封測企業(yè)的供應(yīng)鏈,憑借持續(xù)的技術(shù)創(chuàng)新和穩(wěn)定的產(chǎn)品性能,市場份額穩(wěn)步提升。

(4)深圳紐菲斯新材料

深圳紐菲斯新材料有限公司專注于半導(dǎo)體封裝材料的研發(fā)、生產(chǎn)和銷售。該公司的戰(zhàn)略核心是推動IC基板材料,特別是包括類ABF膜(Ajinomoto Build-up Film的替代品)在內(nèi)的高端封裝材料的國產(chǎn)化。旨在整合各方資源優(yōu)勢,加速技術(shù)突破和產(chǎn)品迭代,以滿足國內(nèi)快速發(fā)展的半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)對核心封裝材料的需求。

目前,公司正積極進(jìn)行產(chǎn)品開發(fā)、客戶送樣驗(yàn)證及產(chǎn)能建設(shè),力求在高端半導(dǎo)體封裝材料市場實(shí)現(xiàn)突破,并逐步獲得國內(nèi)主要芯片設(shè)計(jì)和封測企業(yè)的認(rèn)可。

3、IC封裝基板競爭格局

根據(jù)中國臺灣電路板協(xié)會統(tǒng)計(jì),中國臺灣、韓國與日本的IC封裝基板廠商產(chǎn)值占整體產(chǎn)值的比例超過85%。其中,中國臺灣IC封裝基板廠商為全球最大IC封裝基板供應(yīng)者,約占整體產(chǎn)值的32.80%。中國大陸內(nèi)資自主品牌IC封裝基 板廠商約占整體產(chǎn)值的3.43%。

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根據(jù)中國臺灣電路板協(xié)會統(tǒng)計(jì),2023年全球前十大封裝基板供應(yīng)商及市占 率分別為:欣興電子(16.00%)、三星電機(jī)(9.90%)、揖斐電(9.30%)、AT&S(9.10%)、南亞電路(8.70%)、新光電氣(7.60%)、LG Innotek(6.60%)、京瓷 集團(tuán)(5.20%)、景碩科技(4.80%)以及信泰電子(4.60%)。

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根據(jù)中國臺灣電路板協(xié)會統(tǒng)計(jì),全球BT封裝基板前五大廠商分別為三星電 機(jī)(12.80%)、LG Innotek(12.80%)、信泰電子(10.00%)、大德電子(7.10%) 以及欣興電子(6.90%)

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2023年全球IC封裝基板市場前十大廠商合計(jì)占據(jù)全球市場份額的80%以上。目前全球IC封裝基板供應(yīng)商主要來自于中國臺灣、日本和韓國。中國內(nèi) 資IC封裝基板企業(yè)起步較晚,加之國內(nèi)半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)鏈在關(guān)鍵原材料、高端設(shè)備 等方面相對薄弱,導(dǎo)致境內(nèi)IC封裝基板企業(yè)在整體技術(shù)水平、工藝制程能力、 產(chǎn)能及市場占有率等方面較境外主要企業(yè)仍有很大差距。

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4、ABF封裝基板競爭格局

ABF載板項(xiàng)目技術(shù)難度高、投資周期長、行業(yè)進(jìn)入壁壘高、競爭格局相對固化。

傳統(tǒng)BT載板在2-4層,無法滿足高階運(yùn)算的層數(shù)需求。當(dāng)前,ABF載板主流層數(shù)將由10層提升至12-14層。就技術(shù)層次來說,欣興可做到32層,景碩14層、南電8-16層,大陸企業(yè)越亞半導(dǎo)體可實(shí)現(xiàn)14-20層以上的產(chǎn)品突破

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另外,從線路細(xì)密度上,BT載板線路在12微米以上,ABF線路細(xì)密度進(jìn)入6-7微米,在2025年正式進(jìn)入5微米的競爭;常規(guī)BT載板尺寸基本是幾毫米,AB載板常見的有35mmX35mm、100mmx100mm甚至200X200mm的整合性芯片,多用于AI與高性能運(yùn)算。中國大陸有深南、越亞、興森、華進(jìn)等具備小批量生產(chǎn)線寬/線距12/12-15/15μm FCBGA封裝基板的能力,離全球大廠仍有差距

全球IC載板供給市場上,ABF載板主要被中國臺灣、日本、韓國廠商壟斷。根據(jù)中國臺灣電路板協(xié)會統(tǒng)計(jì),全球ABF封裝基板前五大廠商分別為欣興電子(23.90%)、揖斐電(13.80%)、AT&S(11.80%)、南亞電路(11.40%)以及新光電氣(11.30%)。據(jù)Prismark此前測算,深南電路、安捷利美維、珠海越亞、興森科技四大內(nèi)地基板廠商市場占比僅約為6%。中國大陸廠商的市場份額較小,仍以BT載板為主。在ABF載板等高端產(chǎn)品領(lǐng)域,國產(chǎn)化率極低。

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5、ABF基板廠商對比分析(國內(nèi)外)

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優(yōu)秀廠商介紹(部分)

(1)深南電路(子公司-廣芯封裝基板)

公司以印制電路板(PCB)、封裝基板和電子裝聯(lián)三大業(yè)務(wù)為核心,是國內(nèi)PCB龍頭及封裝基板國產(chǎn)化的核心推動者。

其封裝基板業(yè)務(wù)主要通過子公司廣芯封裝基板(包括廣州廣芯和深圳廣芯)運(yùn)營。廣州廣芯(2021年成立,注冊資本15億元)專注FC-BGA、RF模組等高端基板;深圳廣芯(2022年成立)重點(diǎn)布局BT類基板及FC-CSP產(chǎn)品,共同構(gòu)建華南地區(qū)封裝基板產(chǎn)能網(wǎng)絡(luò),為全球客戶提供一站式解決方案。

封裝基板類型:公司產(chǎn)品線包括WB-CSP、FC-CSP、Memory-eMMC及RF基板等,并重點(diǎn)突破FC-BGA封裝基板。

其中,廣州廣芯主導(dǎo)的FC-BGA項(xiàng)目采用ABF材料,規(guī)劃年產(chǎn)能2億顆,瞄準(zhǔn)高性能計(jì)算與AI芯片市場;深圳廣芯則聚焦存儲及處理器芯片類基板,已具備16層以下FC-BGA的批量生產(chǎn)能力。

技術(shù)亮點(diǎn):

——在封裝基板領(lǐng)域具備18-20層FC-BGA樣品制造能力,支持12/12μm的精細(xì)線路。

——材料方面,廣州基地率先采用ABF材料生產(chǎn)FC-BGA,突破了高端基板的關(guān)鍵技術(shù)瓶頸。

——工藝上,通過與深圳廣芯的技術(shù)協(xié)同,F(xiàn)C-CSP產(chǎn)品的線寬/焊盤中心距達(dá)到行業(yè)領(lǐng)先水平。

——產(chǎn)能方面,廣芯子公司的無錫二期及廣州一期工廠產(chǎn)能正穩(wěn)步提升,推動2024年封裝基板業(yè)務(wù)營收同比增長37.5%。

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深南電路的封裝基板

(2)興森科技

企業(yè)介紹:深圳市興森快捷電路科技股份有限公司是專注于電子電路領(lǐng)域,圍繞PCB和半導(dǎo)體兩大主線的企業(yè)。公司是PCB樣板、快件和小批量領(lǐng)域的領(lǐng)先者。在半導(dǎo)體業(yè)務(wù)方面,興森科技提供半導(dǎo)體測試板和IC封裝基板,并將FCBGA封裝基板作為重要的戰(zhàn)略發(fā)展方向,大力投入。

封裝基板類型:興森科技提供多種IC封裝基板,包括CSP、FC-CSP、SiP、FMC、PBGA以及FCBGA封裝基板。其FCBGA封裝基板涵蓋了BT和ABF兩種材料類型。

技術(shù)亮點(diǎn):

——在技術(shù)上具備Tenting減成法、Msap改良半加成法和SAP半加成法等多種工藝能力。

——FCBGA項(xiàng)目,正在進(jìn)行客戶認(rèn)證和小批量生產(chǎn),并規(guī)劃了大規(guī)模的FCBGA產(chǎn)能擴(kuò)建計(jì)劃,目標(biāo)是滿足CPU、GPU、FPGA、ASIC等高端芯片的應(yīng)用需求。

——公司在20層以上FCBGA基板的測試工作也在推進(jìn)中,良率持續(xù)改善。

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興森科技的FCBGA封裝基板

(3)越亞半導(dǎo)體

國內(nèi)首批完成FC-BGA載板導(dǎo)入并順利投入量產(chǎn)的公司之一。在廣東珠海和江蘇南通建有生產(chǎn)基地。

封裝基板類型:越亞半導(dǎo)體主要提供IC載板,尤其是FC-BGA封裝載板。此外,其產(chǎn)能規(guī)劃還包括Via Post銅柱法載板和嵌埋封裝載板。

技術(shù)亮點(diǎn):

——采用SAP (Semi-additive process)順序增層技術(shù)生產(chǎn)高密度高層數(shù)的FCBGA載板。

——自主研發(fā)的“Via-post銅柱法”專利技術(shù),以電鍍銅柱取代傳統(tǒng)鉆孔實(shí)現(xiàn)層間互連,并作為散熱通道和焊接點(diǎn),enabling Coreless無芯封裝載板的量產(chǎn),具有高集成度、優(yōu)良散熱性和信號穩(wěn)定性等特點(diǎn),更能滿足芯片薄型化和微型化需求。

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越亞半導(dǎo)體的FCBGA封裝載板


四、產(chǎn)業(yè)鏈分析:

從材料到終端的全鏈協(xié)同

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1、上游原材料供應(yīng)分析

ABF產(chǎn)業(yè)鏈上游相對簡單,但有一些關(guān)鍵點(diǎn)值得關(guān)注:

環(huán)氧樹脂:ABF使用的主要是溴化環(huán)氧樹脂磷系阻燃環(huán)氧樹脂,需要具有高純度、高耐熱性和低介電常數(shù)。日本的三菱化學(xué)、韓國的國都化學(xué)是該領(lǐng)域的主要供應(yīng)商。

固化劑:主要使用胺類固化劑酸酐類固化劑,需要精確控制固化速度和固化后的材料性能。味之素在這方面有自主研發(fā)的獨(dú)特配方。

填料:通常使用二氧化硅納米顆粒作為填料,用于調(diào)節(jié)熱膨脹系數(shù)和改善機(jī)械性能。填料的粒徑、分布和表面處理對最終產(chǎn)品性能有極大影響。

溶劑與其他添加劑:包括稀釋劑、偶聯(lián)劑、流平劑等,雖然用量不大,但對工藝性能和最終產(chǎn)品品質(zhì)有關(guān)鍵影響。

上游原材料的質(zhì)量和穩(wěn)定性對ABF性能至關(guān)重要,但大部分原材料并不具備稀缺性,真正的壁壘在于味之素獨(dú)有的固化劑系統(tǒng)和精密配方,以及如何對填料進(jìn)行表面處理和粒度控制。

這是“知其然,不知其所以然”的關(guān)鍵。

2、中游制造環(huán)節(jié)深度解析

ABF制造過程看似簡單,卻是整個(gè)產(chǎn)業(yè)鏈的絕對核心價(jià)值高地,目前被日本味之素公司壟斷(占比超過95%),包含大量精細(xì)控制環(huán)節(jié):

樹脂合成與改性:首先需要合成或改性環(huán)氧樹脂,使其具備所需的分子量和官能團(tuán)分布。這一過程需要精確控制反應(yīng)溫度、時(shí)間和催化劑用量。

填料處理與分散納米二氧化硅填料需要進(jìn)行表面處理,以提高與樹脂的相容性。然后通過高剪切分散設(shè)備將填料均勻分散在樹脂體系中,避免團(tuán)聚。

薄膜涂布工藝這是ABF制造的核心環(huán)節(jié)。需要將樹脂混合物均勻涂布在離型膜上,控制厚度偏差在±1μm以內(nèi)。涂布過程中需要精確控制張力、溫度和速度。

半固化(B-stage)控制ABF薄膜需要控制在半固化狀態(tài),以便在封裝過程中能夠流動并完全固化。這需要精確控制固化度和存儲條件。

分切與包裝最后將寬幅薄膜分切成所需寬度,并在嚴(yán)格控制的環(huán)境條件下包裝,防止吸濕和污染。

每個(gè)環(huán)節(jié)都有大量技術(shù)訣竅,例如如何避免填料沉降、如何控制薄膜厚度均勻性、如何確保半固化狀態(tài)的穩(wěn)定性等。這些訣竅需要長期實(shí)踐才能掌握

中游環(huán)節(jié)技術(shù)訣竅是多維度的,包括材料配方壁壘(樹脂改性、填料處理、添加劑調(diào)配等海量“Know-How”)、工藝制程壁壘(精密涂布(厚度均勻性控制)、固化度控制等)、設(shè)備壁壘(非標(biāo)定制設(shè)備,與工藝深度綁定)、認(rèn)證壁壘(認(rèn)證周期長達(dá)2-3年,壁壘極高)。因此,中游環(huán)節(jié)利潤最高,但也最難突破

3、下游應(yīng)用與客戶結(jié)構(gòu)

ABF的下游應(yīng)用主要集中在高端芯片封裝領(lǐng)域,是資本密集型企業(yè),包括封裝基板廠、封測代工廠和最終的品牌客戶:

FC-BGA封裝:這是ABF最大的應(yīng)用領(lǐng)域,主要用于CPU、GPU、FPGA等高性能芯片。英特爾、AMD、英偉達(dá)是主要客戶。

FC-CSP封裝:主要用于智能手機(jī)SoC和網(wǎng)絡(luò)芯片,對薄型化和高密度有更高要求。

2.5D/3D封裝:在先進(jìn)封裝領(lǐng)域,ABF被用作硅中介層(interposer)的替代方案,提供更低的成本和足夠的性能。

系統(tǒng)級封裝(SiP):在復(fù)雜的多芯片模塊中,ABF用于構(gòu)建高密度互連結(jié)構(gòu)。

下游客戶對ABF材料的性能、一致性和穩(wěn)定性要求極端苛刻,通常有超過50項(xiàng)技術(shù)指標(biāo)需要滿足,包括介電常數(shù)、損耗因子、熱膨脹系數(shù)、玻璃化轉(zhuǎn)變溫度、吸濕率、抗剝離強(qiáng)度等。任何一項(xiàng)指標(biāo)不達(dá)標(biāo)都可能導(dǎo)致封裝失敗。一旦認(rèn)證通過不會輕易更換供應(yīng)商,形成了極高的客戶粘性。

此外,最終產(chǎn)品決定了全球?qū)?span style="color:#C00000;">ABF的需求總量和技術(shù)方向


五、技術(shù)分析:

揭秘ABF膠膜的“納米級密碼”

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1、材料配方:多參數(shù)平衡的藝術(shù)

ABF的材料配方是最高層次的技術(shù)壁壘,體現(xiàn)在多個(gè)方面:

(1)樹脂體系:高性能改性與多性能平衡設(shè)計(jì)

ABF膠膜采用的并非通用型環(huán)氧樹脂,而是經(jīng)分子結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的高性能改性環(huán)氧樹脂體系。需要平衡多種性能:足夠的流動性以確保良好的填充性,適當(dāng)?shù)恼扯纫钥刂屏鲃泳嚯x,合適的反應(yīng)活性以控制固化速度。味之素通過分子設(shè)計(jì),在環(huán)氧樹脂中引入萘環(huán)、聯(lián)苯等剛性結(jié)構(gòu),提高耐熱性;引入柔性鏈段,改善韌性。

①主體樹脂選型與純度控制:核心選用高純度雙酚A型環(huán)氧樹脂,關(guān)鍵指標(biāo)需滿足環(huán)氧當(dāng)量180-190g/eq(確保交聯(lián)密度均勻)、水解氯含量≤50ppm(避免離子遷移導(dǎo)致的線路腐蝕)、金屬雜質(zhì)(Na?、K?、Cl?)總量≤10ppm(降低介電損耗波動)。相較于普通環(huán)氧樹脂,該級別樹脂需通過二次精餾提純,提純收率僅60%-70%,生產(chǎn)成本提升30%以上。

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②共聚改性實(shí)現(xiàn)性能突破:為滿足高頻高溫封裝需求,需通過氰酸酯(如雙酚A型氰酸酯,BADCy)與馬來酰亞胺(如雙馬來酰亞胺,BMI)對主體樹脂進(jìn)行共聚改性,形成“環(huán)氧樹脂-氰酸酯-馬來酰亞胺”三元交聯(lián)網(wǎng)絡(luò):

——氰酸酯的三嗪環(huán)結(jié)構(gòu)可降低分子鏈極性,使介電常數(shù)(Dk)從改性前的4.0-4.2降至3.5以下(10GHz測試條件),介電損耗(Df)從0.012-0.015降至0.01以下;

——馬來酰亞胺的雙鍵交聯(lián)可提升樹脂玻璃化轉(zhuǎn)變溫度(Tg),從改性前的140-150℃提升至180℃以上,熱分解溫度(T5%)從320℃提升至380℃以上,滿足150℃長期使用需求;

——改性過程需精準(zhǔn)控制單體摩爾比(環(huán)氧樹脂:氰酸酯:馬來酰亞胺= 61),偏差超±5%即會導(dǎo)致性能失衡——如氰酸酯占比過高會使樹脂脆化(斷裂伸長率<8%),馬來酰亞胺占比過高則會導(dǎo)致介電性能劣化(Dk>3.6)。

③反應(yīng)動力學(xué)精準(zhǔn)控制:共聚反應(yīng)需在80-90℃預(yù)聚2-3小時(shí)、120-130℃后聚1-2小時(shí),反應(yīng)轉(zhuǎn)化率需≥98%(通過凝膠滲透色譜GPC測試,未反應(yīng)單體含量<2%)。若轉(zhuǎn)化率不足(<95%),殘留的氰酸酯與馬來酰亞胺單體易在后續(xù)工藝中揮發(fā),形成膜層針孔(孔徑>5μm),或?qū)е陆殡姄p耗升高(Df>0.01)而轉(zhuǎn)化率超99%則會引發(fā)過度交聯(lián),使樹脂熔體粘度升高(>5000cP/150℃),喪失填充流動性。這對反應(yīng)溫度曲線(升溫速率±1℃/min)、催化劑用量(如辛酸鋅,添加量0.05%-0.1%)的控制精度提出極高要求,目前僅日本味之素能實(shí)現(xiàn)規(guī)模化生產(chǎn)中轉(zhuǎn)化率波動≤1%

(2)固化劑系統(tǒng):多組分協(xié)同與工藝適配性調(diào)控

ABF膠膜采用復(fù)合固化劑系統(tǒng),而非單一固化劑,核心目標(biāo)是在“常溫儲存穩(wěn)定性”與“高溫快速固化”間建立平衡,同時(shí)適配FC-BGA封裝的壓合工藝窗口。其技術(shù)構(gòu)成與控制難點(diǎn)如下:

①組分選型與功能分工:系統(tǒng)由主固化劑、潛伏性固化劑、促進(jìn)劑按31的質(zhì)量比復(fù)配而成

——主固化劑選用咪唑類衍生物(如2-甲基咪唑,2MI),提供基礎(chǔ)交聯(lián)活性,但其常溫反應(yīng)活性高(25℃下與環(huán)氧樹脂的誘導(dǎo)期<24小時(shí)),需通過潛伏性固化劑抑制;

——潛伏性固化劑采用微膠囊包覆型2-乙基-4-甲基咪唑(2E4MZ),壁材為三聚氰胺-甲醛樹脂,包覆率需≥90%(通過高效液相色譜HPLC測試),常溫下可阻隔主固化劑與樹脂反應(yīng)(儲存期>6個(gè)月/25℃),120℃以上壁材破裂釋放活性成分,啟動固化反應(yīng);

——促進(jìn)劑選用有機(jī)膦化合物(如三苯基膦,TPP),通過降低固化反應(yīng)活化能(從80kJ/mol降至50-55kJ/mol),調(diào)控固化速度,避免單一固化劑導(dǎo)致的“固化過慢(壓合時(shí)間>40分鐘,影響產(chǎn)能)”或“固化過快(膠膜流動性不足,填充不良)”。

②固化起始溫度精準(zhǔn)鎖定:固化起始溫度需嚴(yán)格匹配FC-BGA載板壓合工藝窗口(130-140℃),偏差超±5℃即會引發(fā)工藝適配問題:

——起始溫度<125℃:固化啟動延遲,壓合初期膠膜流動性過剩,導(dǎo)致線路偏移量>1μm(超出封裝精度要求);

——起始溫度>145℃:固化啟動過快,膠膜未充分填充基板間隙(間隙填充率<95%),形成空洞(空洞率>3%);

起始溫度的控制依賴微膠囊壁材厚度(50-100nm)與包覆均勻性(厚度偏差±10nm),國內(nèi)企業(yè)目前僅能實(shí)現(xiàn)壁材厚度偏差±20nm,需通過額外添加阻聚劑(如對羥基苯甲醚,HQME,添加量0.03%-0.05%)調(diào)整起始溫度,卻可能導(dǎo)致最終固化度下降(<92%),影響性能穩(wěn)定性。

③固化速度與工藝節(jié)拍匹配:150℃下的凝膠時(shí)間需控制在15-20分鐘,以適配“10分鐘預(yù)熱+20分鐘壓合”的標(biāo)準(zhǔn)工藝節(jié)拍:

——凝膠時(shí)間<15分鐘:膠膜在預(yù)熱階段即開始固化,壓合時(shí)無法流動填充,基板間隙填充率<90%;

——凝膠時(shí)間>20分鐘:壓合結(jié)束后固化未完成,后續(xù)圖形化工藝中易出現(xiàn)膜層變形(變形量>2μm);

固化速度通過促進(jìn)劑濃度動態(tài)調(diào)控——促進(jìn)劑添加量每增加0.05%,凝膠時(shí)間縮短2-3分鐘,但濃度超0.15%會導(dǎo)致固化放熱峰溫度升高(>180℃),引發(fā)樹脂熱降解(熱失重率>2%/200℃)。這種精準(zhǔn)調(diào)控需基于大量反應(yīng)動力學(xué)實(shí)驗(yàn)(每組實(shí)驗(yàn)周期>48小時(shí)),國內(nèi)企業(yè)平均需3-5輪迭代才能確定最優(yōu)參數(shù),而日本味之素通過成熟的數(shù)據(jù)庫支撐,可將迭代周期縮短至1輪。

(3)填料技術(shù):微觀形貌與界面改性的雙重壁壘

ABF膠膜的填料并非普通無機(jī)粉體,而是經(jīng)精密加工的功能性填料,需同時(shí)滿足“熱膨脹系數(shù)匹配”“介電性能無劣化”“界面結(jié)合穩(wěn)定”三大要求,其技術(shù)難點(diǎn)集中在以下方面:

①球形硅微粉的精準(zhǔn)選型:核心填料為高純度球形硅微粉,占膠膜總質(zhì)量的30%-40%,關(guān)鍵指標(biāo)需滿足:

——純度:SiO?含量≥99.99%,雜質(zhì)離子(Al3?、Fe3?、Ca2?)總量≤5ppm(避免離子遷移導(dǎo)致的介電損耗升高);

——粒徑分布:D10≥1μm、D50=2-3μm、D90≤5μm,粒徑均勻性偏差(D90/D10)≤2.5(避免粒徑過大導(dǎo)致線路短路,或粒徑過小引發(fā)團(tuán)聚);

——球形度:≥98%(通過掃描電子顯微鏡SEM統(tǒng)計(jì)),球形度不足(<95%)會增加樹脂熔體粘度(>3000cP/150℃),降低填充流動性;

該級別硅微粉需通過“熔融-霧化-分級”工藝制備,其中霧化壓力需控制在5-8MPa(確保球形度),分級精度需達(dá)±0.5μm(確保粒徑分布),國內(nèi)企業(yè)目前分級精度僅±1μm,需通過多次分級提升純度,收率不足50%。

②表面改性的界面結(jié)合控制:為提升硅微粉與樹脂基體的界面結(jié)合力,需采用硅烷偶聯(lián)劑(如γ-縮水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷,KH-560)進(jìn)行表面改性,關(guān)鍵控制參數(shù)包括:

——偶聯(lián)劑用量:占硅微粉質(zhì)量的0.8%-1.2%,用量不足(<0.6%)會導(dǎo)致界面結(jié)合力不足(剝離強(qiáng)度<12N/m),濕熱測試后(85℃/85% RH,1000h)剝離強(qiáng)度損失超40%;用量過多(>1.5%)則會導(dǎo)致偶聯(lián)劑自聚,形成界面缺陷(缺陷率>5%);

——改性溫度與時(shí)間:80-90℃下反應(yīng)2-3小時(shí),溫度偏差超±5℃或時(shí)間偏差超±30分鐘,均會導(dǎo)致接枝率波動(接枝率需控制在85%-90%,通過X射線光電子能譜XPS測試);

改性后需通過離心沉降法測試分散性(沉降速率<0.5mm/h),分散性不佳會導(dǎo)致膜層介電性能不均(Dk偏差>0.2),影響信號傳輸穩(wěn)定性。

③功能型填料的協(xié)同應(yīng)用:針對高功率芯片的散熱需求,需添加氮化硼(h-BN)、氧化鋁(α-Al?O?)等功能型填料,制備高導(dǎo)熱ABF膜(導(dǎo)熱系數(shù)>1.5W/m?K):

——氮化硼需經(jīng)超聲剝離(功率300-500W,時(shí)間1-2小時(shí))制備納米片(厚度5-10nm,直徑100-200nm),剝離過度會導(dǎo)致片層破碎(直徑<50nm),喪失導(dǎo)熱通路;剝離不足則會導(dǎo)致團(tuán)聚(團(tuán)聚粒徑>1μm),引發(fā)膜層缺陷;

——氧化鋁需進(jìn)行羥基改性(接枝率≥70%),與樹脂的相容性需通過粘度測試驗(yàn)證(添加10%氧化鋁后,樹脂熔體粘度升高≤500cP/150℃);

兩種填料的混合比例需控制為h-BN:氧化鋁=3:7,比例偏差超±10%會導(dǎo)致導(dǎo)熱系數(shù)波動>0.2W/m?K,同時(shí)需確保介電性能無劣化(Dk<4.0,Df<0.012),目前僅日本味之素、積水化學(xué)能實(shí)現(xiàn)該配比下的性能平衡。

2、制備工藝:微米級精度與動態(tài)控制的工程壁壘

(1)涂布工藝:精密設(shè)備與多參數(shù)協(xié)同控制

ABF膠膜的涂布并非簡單的薄膜成型,而是在微米級基材上實(shí)現(xiàn)高精度膜層制備,需同時(shí)控制“厚度均勻性”“表面粗糙度”“溶劑殘留”三大核心指標(biāo),技術(shù)難點(diǎn)如下:

①基材與漿料的預(yù)處理控制:

基材選用12μm厚PET離型膜,需滿足霧度≤1%(確保膜層表面光潔)、表面張力≥40mN/m(確保漿料附著力)、熱收縮率≤0.5%/150℃(避免后續(xù)工藝變形),國內(nèi)PET離型膜目前熱收縮率僅能控制在≤1%/150℃,需進(jìn)口日本東麗產(chǎn)品,成本提升20%

漿料固含量需控制在50%-60%,粘度需控制在2000-3000cP/25℃(通過旋轉(zhuǎn)粘度計(jì)測試),粘度波動超±100cP會導(dǎo)致涂布厚度偏差超±5%,需通過在線粘度監(jiān)測(響應(yīng)時(shí)間≤10s)實(shí)時(shí)調(diào)整溶劑添加量(溶劑為甲基環(huán)己烷,添加量±1%)。

②涂布精度的設(shè)備與參數(shù)控制:

采用狹縫涂布工藝,核心設(shè)備為日本東山(Toyo)狹縫涂布機(jī),其模頭加工精度需達(dá)Ra≤0.1μm(通過原子力顯微鏡AFM測試),模頭間隙需控制在10-20μm(與濕膜厚度匹配):

涂布厚度:濕膜厚度5-10μm,干膜厚度2-5μm,厚度公差需控制在±2%,偏差超±3%會導(dǎo)致后續(xù)壓合時(shí)膠膜用量不足(厚度過薄)或線路埋入過深(厚度過厚);

表面粗糙度:干膜表面粗糙度Ra<50nm,粗糙度超80nm會導(dǎo)致光刻時(shí)膠膜與光刻膠附著力不足(附著力等級>2級,ASTM D3359),顯影后線路邊緣毛糙(毛糙度>0.5μm);

涂布速度:5-8m/min,速度波動超±0.1m/min會導(dǎo)致厚度均勻性下降(橫向厚度偏差>3%),需通過伺服電機(jī)控制(轉(zhuǎn)速精度±0.01r/min);

國內(nèi)企業(yè)目前采用國產(chǎn)涂布機(jī),模頭加工精度僅Ra≤0.2μm,需通過“多層共擠涂布”技術(shù)(3層同步擠出)彌補(bǔ)精度不足,但生產(chǎn)效率降低30%,且橫向厚度偏差仍超±4%。

③溶劑殘留與干燥工藝控制:

干燥過程采用梯度升溫烘箱(5個(gè)溫度分區(qū)),溫度曲線需嚴(yán)格設(shè)定為60℃→80℃→100℃→120℃→140℃,每區(qū)溫度偏差±0.5℃:

低溫區(qū)(60-80℃):緩慢揮發(fā)50%溶劑,避免快速揮發(fā)形成針孔(針孔率>0.1%);

高溫區(qū)(120-140℃):徹底去除殘留溶劑,溶劑殘留量需≤0.5%(通過熱重分析TGA測試,150℃下失重率≤0.5%);

烘箱風(fēng)速需控制在0.5-1m/s,風(fēng)量500-800m3/h,風(fēng)速波動超±0.1m/s會導(dǎo)致膜層局部過熱(溫度偏差>5℃),引發(fā)樹脂提前固化(固化度>10%),影響后續(xù)壓合性能。

(2)壓合工藝:熱壓參數(shù)與界面結(jié)合的精準(zhǔn)匹配

ABF膠膜與BT樹脂芯板的壓合并非簡單的貼合,而是在高溫高壓下實(shí)現(xiàn)“界面融合-交聯(lián)固化-應(yīng)力釋放”的協(xié)同過程,需控制“壓力均勻性”“溫度曲線”“真空度”三大關(guān)鍵參數(shù),技術(shù)壁壘如下:

①壓合前的預(yù)處理要求

BT樹脂芯板需進(jìn)行等離子清洗(功率200-300W,時(shí)間30-60s),去除表面油污與氧化層(接觸角≤30°),清洗不徹底會導(dǎo)致界面剝離強(qiáng)度<15N/m;

ABF膠膜需在80℃下預(yù)熱30分鐘,消除儲存過程中的內(nèi)應(yīng)力(內(nèi)應(yīng)力≤5MPa,通過應(yīng)力測試儀測試),內(nèi)應(yīng)力超10MPa會導(dǎo)致壓合后膜層翹曲(翹曲度>5mm/m)。

②壓合參數(shù)的動態(tài)控制

采用真空熱壓機(jī)(日本富士電機(jī)),壓合過程分為預(yù)熱、加壓、固化、降溫四個(gè)階段

——預(yù)熱階段:升溫速率5℃/min,從室溫升至120℃,保溫10分鐘,預(yù)熱不足會導(dǎo)致膠膜流動性延遲,填充不良;預(yù)熱過度會導(dǎo)致提前固化,填充能力下降;

——加壓階段:壓力從0MPa升至5-10MPa,升壓速率0.5MPa/min,壓力均勻性需控制在±0.2MPa(通過分區(qū)壓力傳感器測試),壓力分布不均會導(dǎo)致膠膜流動不均,線路偏移量>1μm;

——固化階段:升溫至150℃,保溫20分鐘,溫度偏差±1℃,固化不足(固化度<92%)會導(dǎo)致后續(xù)工藝中膜層變形,固化過度(固化度>98%)會導(dǎo)致膜層脆化;

——降溫階段:降溫速率3℃/min,從150℃降至室溫,降溫過快會導(dǎo)致界面應(yīng)力集中(應(yīng)力>15MPa),引發(fā)分層(分層率>2%);

國內(nèi)真空熱壓機(jī)目前僅能實(shí)現(xiàn)溫度偏差±2℃、壓力均勻性±0.5MPa,需通過延長保溫時(shí)間(30分鐘)彌補(bǔ)精度不足,導(dǎo)致生產(chǎn)效率降低50%。

(3)圖形化工藝:精細(xì)線路制作的多環(huán)節(jié)協(xié)同

ABF膠膜的圖形化是實(shí)現(xiàn)“線路承載”功能的核心步驟,采用半加成法(mSAP),需經(jīng)過“光刻-顯影-電鍍-蝕刻”四個(gè)環(huán)節(jié),每個(gè)環(huán)節(jié)均存在微米級精度控制需求,技術(shù)難點(diǎn)如下:

①光刻工藝的分辨率控制

光刻膠選用正性光刻膠(如日本信越SFPR-4000),涂布厚度1-2μm,厚度均勻性±5%,偏差超±10%會導(dǎo)致光刻分辨率下降(從3μm降至5μm);

曝光采用深紫外光刻(DUV,波長248nm),曝光劑量80-100mJ/cm2,劑量波動超±5mJ/cm2會導(dǎo)致光刻圖形變形(線寬偏差>0.5μm);

光刻膠與ABF膜的界面附著力需達(dá)劃格法1級(ASTM D3359),附著力不足會導(dǎo)致顯影時(shí)圖形脫落(脫落率>1%),需通過等離子處理(功率100-200W,時(shí)間10-20s)提升附著力,處理過度會導(dǎo)致膜層表面降解(表面粗糙度Ra>100nm)。

②顯影與電鍍的參數(shù)協(xié)同

顯影采用2.38%四甲基氫氧化銨(TMAH)溶液,溫度23℃±2℃,時(shí)間20-30s,顯影殘留率需<0.5%(通過光學(xué)顯微鏡觀察,殘留面積占比≤0.1%),顯影不足會導(dǎo)致后續(xù)電鍍時(shí)線路短路,顯影過度會導(dǎo)致圖形過蝕(線寬損失>0.3μm);

電鍍采用酸性硫酸銅電鍍液(Cu2?濃度50-60g/L,H?SO?濃度180-200g/L),電流密度1-2A/dm2,電鍍時(shí)間15-20分鐘,銅層厚度10-15μm,厚度公差±5%,電流密度波動超±0.1A/dm2會導(dǎo)致銅層厚度偏差超±10%,影響線路導(dǎo)電性(電阻變化率>5%)。

③蝕刻工藝的精度控制

蝕刻采用氯化銅蝕刻液(Cu2?濃度150-180g/L,溫度45℃±2℃),蝕刻速率2μm/min±0.1μm/min,蝕刻時(shí)間需精準(zhǔn)控制(根據(jù)銅層厚度調(diào)整):

——蝕刻不足會導(dǎo)致殘留銅(殘留率>0.5%),引發(fā)線路短路;

——蝕刻過度會導(dǎo)致線路側(cè)壁侵蝕(側(cè)壁垂直度<85°,通過SEM觀察),影響線路機(jī)械強(qiáng)度;

蝕刻液濃度需通過在線監(jiān)測(響應(yīng)時(shí)間≤5s)實(shí)時(shí)調(diào)整,濃度偏差超±5g/L會導(dǎo)致蝕刻速率波動超±0.2μm/min,國內(nèi)目前僅能實(shí)現(xiàn)離線監(jiān)測(間隔30分鐘),蝕刻良率不足80%,而日本企業(yè)通過在線監(jiān)測,良率可達(dá)95%以上。

3、性能測試與可靠性驗(yàn)證:全維度嚴(yán)苛標(biāo)準(zhǔn)的壁壘

ABF膠膜的性能測試并非簡單的指標(biāo)檢測,而是覆蓋電氣-熱-機(jī)械-環(huán)境”全維度的可靠性驗(yàn)證,需符合IPC、JEDEC等國際標(biāo)準(zhǔn),測試結(jié)果直接決定其能否進(jìn)入高端封裝供應(yīng)鏈,技術(shù)難點(diǎn)如下:

(1)電氣性能測試:高頻穩(wěn)定性與精準(zhǔn)評估

依據(jù)IPC-TM-650 2.5.5.13標(biāo)準(zhǔn),在23℃±2℃、50% RH±5%環(huán)境下,測試10GHz頻率下的介電常數(shù)(Dk)與介電損耗(Df):

——通用型ABF膠膜:Dk需<3.5,Df需<0.01,且溫度穩(wěn)定性要求(-40℃~125℃范圍內(nèi),Dk變化率≤5%,Df變化率≤10%),溫度穩(wěn)定性不足會導(dǎo)致芯片信號傳輸衰減量超0.5dB/cm(10GHz),影響通信質(zhì)量;

——高端AI芯片用ABF膠膜:Dk需<3.2,Df需<0.008,且時(shí)間穩(wěn)定性要求(85℃/85% RH儲存1000小時(shí),Dk變化率≤3%,Df變化率≤5%),時(shí)間穩(wěn)定性差會導(dǎo)致芯片長期使用中信號失真率超1%;

測試設(shè)備采用美國安捷倫E5071C矢量網(wǎng)絡(luò)分析儀,測試精度±0.001(Dk)、±0.0001(Df),設(shè)備需每3個(gè)月校準(zhǔn)一次(校準(zhǔn)成本超10萬元),國內(nèi)具備該測試能力的實(shí)驗(yàn)室不足10家,且測試周期超72小時(shí),導(dǎo)致研發(fā)迭代效率降低。

(2)熱性能與機(jī)械性能測試:封裝適配性驗(yàn)證

①熱性能測試:

玻璃化轉(zhuǎn)變溫度(Tg):依據(jù)IPC-TM-650 2.4.25標(biāo)準(zhǔn),采用差示掃描量熱法(DSC)測試,升溫速率10℃/min,Tg需≥180℃,偏差超±5℃會導(dǎo)致高溫封裝時(shí)膜層軟化(軟化溫度<150℃),引發(fā)線路偏移;

熱膨脹系數(shù)(CTE):依據(jù)IPC-TM-650 2.4.24標(biāo)準(zhǔn),采用熱機(jī)械分析儀(TMA)測試,-55℃~50℃區(qū)間CTE1需≤10ppm/℃,50℃~150℃區(qū)間CTE2需≤16ppm/℃,CTE偏差超±1ppm/℃會導(dǎo)致與硅芯片(CTE≈3ppm/℃)、BT基板(CTE≈14ppm/℃)的熱失配,熱循環(huán)后界面分層率超5%;

熱導(dǎo)率:依據(jù)ASTM D5470標(biāo)準(zhǔn),采用激光閃射法測試,高導(dǎo)熱型ABF膜熱導(dǎo)率需>1.5W/m?K,偏差超±0.1W/m?K會導(dǎo)致芯片散熱效率下降10%以上。

②機(jī)械性能測試:

剝離強(qiáng)度:依據(jù)IPC-TM-650 2.4.9標(biāo)準(zhǔn),測試膠膜與BT基板的界面剝離強(qiáng)度,需≥15N/m,濕熱測試后(85℃/85% RH,1000h)保持率≥80%,剝離強(qiáng)度不足會導(dǎo)致封裝后分層(分層率>3%);

斷裂伸長率:依據(jù)ASTM D882標(biāo)準(zhǔn),測試膜層拉伸性能,斷裂伸長率需≥15%,不足8%會導(dǎo)致封裝過程中膜層破裂(破裂率>2%);

彎曲性能:依據(jù)IPC-TM-650 2.4.19標(biāo)準(zhǔn),180°彎曲測試(彎曲半徑1mm),測試后膜層無裂紋(通過偏光顯微鏡觀察),彎曲性能不足會導(dǎo)致載板加工時(shí)膜層破損(破損率>5%)。

(3)環(huán)境可靠性測試:極端條件下的性能保留

①濕熱可靠性測試:依據(jù)IPC-TM-650 2.6.7.2標(biāo)準(zhǔn),在85℃±2℃、85% RH±5%環(huán)境下放置1000小時(shí),測試后需滿足:

——外觀:無分層、無裂紋、無變色(通過光學(xué)顯微鏡與超聲掃描顯微鏡SAM觀察,缺陷直徑≤10μm);

——電氣性能:Dk變化率≤5%,Df變化率≤10%,線路電阻變化率≤5%;

——機(jī)械性能:剝離強(qiáng)度保持率≥80%,斷裂伸長率保持率≥70%;

濕熱測試失敗的主要原因是界面結(jié)合不良(偶聯(lián)劑改性不充分)或固化度不足(<92%)國內(nèi)企業(yè)首次測試通過率不足50%,需通過2-3輪配方優(yōu)化,研發(fā)周期延長6-12個(gè)月

②熱沖擊可靠性測試:依據(jù)IPC-TM-650 2.6.8標(biāo)準(zhǔn),在- 55℃±3℃(30min)與125℃±3℃(30min)條件下循環(huán)500次,轉(zhuǎn)換時(shí)間≤10s,測試后需滿足:

——微觀結(jié)構(gòu):無線路斷裂、無填料脫落(通過SEM觀察);

——電氣性能:線路電阻變化率≤5%,介電性能無劣化;

——機(jī)械性能:剝離強(qiáng)度保持率≥70%,無膜層破裂;

熱沖擊測試主要暴露熱膨脹系數(shù)不匹配問題國內(nèi)企業(yè)目前僅能通過增加填料比例(>40%)提升CTE匹配性,但會導(dǎo)致斷裂伸長率下降(<10%),陷入“性能平衡困境”,而日本味之素通過分子設(shè)計(jì)優(yōu)化,可在填料比例35%時(shí)實(shí)現(xiàn)CTE2≤15ppm/℃,同時(shí)保持?jǐn)嗔焉扉L率≥12%。


六、技術(shù)創(chuàng)新與未來展望:

三大方向引領(lǐng)行業(yè)變革

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1、材料進(jìn)步:下一代ABF(更低Df、更低CTE、納米填料)

ABF材料的研發(fā)從未停歇,持續(xù)向更高性能、更高可靠性的方向演進(jìn),以應(yīng)對半導(dǎo)體技術(shù)發(fā)展的挑戰(zhàn)。主要的創(chuàng)新方向包括:

——超低介電損耗(Ultra-low Df)為了滿足未來更高速率(如224 Gbps甚至更高SerDes速率)的數(shù)據(jù)傳輸需求,ABF膜的Df值正不斷降低。目前已有目標(biāo)Df值小于等于0.003的產(chǎn)品(如味之素GL系列),未來將進(jìn)一步探索更低損耗的樹脂體系和填料技術(shù)。

——更低的熱膨脹系數(shù)(Lower CTE)隨著芯片和封裝尺寸的增大以及基板的薄型化,CTE匹配對于控制翹曲、提高良率和長期可靠性變得愈發(fā)重要。目前先進(jìn)ABF的CTE已能做到17ppm/℃以下 ,針對PoP等薄型封裝,業(yè)界更在開發(fā)CTE接近1-5ppm/℃的“超低CTE”薄膜 ,以更好地匹配硅芯片。

——納米填料技術(shù)(Nano-Fillers)采用納米級填料(如最大粒徑小于1μm的二氧化硅)是提升ABF綜合性能的重要途徑。納米填料有助于形成更光滑的薄膜表面,有利于精細(xì)線路的制作;可以實(shí)現(xiàn)更薄的介電層厚度,滿足小型化需求;同時(shí)也能改善材料的機(jī)械性能和尺寸穩(wěn)定性。采用納米填料的ABF已能支持2/2μm的線寬/線距和小于5μm的微孔 。

——提升導(dǎo)熱性與耐熱性盡管ABF主要作為絕緣材料,但其導(dǎo)熱性能對于輔助散熱仍有一定作用。通過改進(jìn)樹脂基體和填料,可以適度提高ABF的導(dǎo)熱系數(shù)和耐熱等級(更高的Tg),以適應(yīng)更高功率芯片的需求 。

——改善加工性與機(jī)械性能包括提高ABF膜與銅箔的附著力、優(yōu)化其在層壓和鉆孔等工序中的表現(xiàn)、增強(qiáng)其韌性和抗開裂能力等,都是持續(xù)改進(jìn)的方向 。

2、精細(xì)特征能力的演進(jìn)(線寬/線距、微孔、層厚)

ABF技術(shù)的進(jìn)步直接體現(xiàn)在其支持的圖形化能力的提升上:

——線寬/線距(Line/Space,L/S)借助先進(jìn)的半加成法(mSAP)等工藝和低粗糙度ABF表面,可實(shí)現(xiàn)的L/S不斷縮小。目前高端應(yīng)用中已朝向2/2μm甚至更小的目標(biāo)邁進(jìn)。對于倒裝芯片封裝,通常需要亞10μm的L/S,而用于先進(jìn)中介層(interposer)的L/S甚至要求達(dá)到≤2μm。

——微孔(Microvias)激光鉆孔技術(shù)的進(jìn)步使得微孔直徑持續(xù)減小,孔壁質(zhì)量不斷提高。采用納米填料ABF并結(jié)合先進(jìn)鉆孔技術(shù),已能實(shí)現(xiàn)直徑小于5μm的微孔,這對于提高布線密度至關(guān)重要。

——介電層厚度(Layer Thickness)為了滿足移動設(shè)備等對輕薄化的極致追求,ABF積層的厚度也在不斷減薄。已有報(bào)道稱,ABF積層厚度可薄至15μm。

這些精細(xì)特征能力的提升,是實(shí)現(xiàn)更高I/O密度、更小封裝尺寸和更優(yōu)電氣性能的基礎(chǔ)。

3、與先進(jìn)封裝的協(xié)同發(fā)展(小芯片、異構(gòu)集成)

ABF技術(shù)的發(fā)展與先進(jìn)封裝技術(shù)的演進(jìn)密不可分,二者相互促進(jìn),協(xié)同發(fā)展。ABF是實(shí)現(xiàn)當(dāng)前主流先進(jìn)封裝方案(如小芯片(Chiplet)設(shè)計(jì)、2.5D/3D堆疊封裝(例如臺積電的CoWoS、英特爾的EMIB)、扇出型晶圓級/面板級封裝(FOWLP/FOPLP)以及系統(tǒng)級封裝(SiP))的核心基礎(chǔ)材料 。

小芯片架構(gòu)的興起,使得不同功能、不同工藝節(jié)點(diǎn)的裸片可以被集成在同一個(gè)封裝內(nèi),這對基板提出了極高的互連密度和信號完整性要求。ABF基板憑借其多層精細(xì)布線能力,為這些異構(gòu)集成的實(shí)現(xiàn)提供了平臺。未來ABF的技術(shù)路線圖,必將與UCIe等小芯片接口標(biāo)準(zhǔn)以及各種新興封裝架構(gòu)的需求緊密耦合。

4、潛在顛覆者與替代材料格局

盡管ABF目前在高性能有機(jī)封裝基板領(lǐng)域占據(jù)主導(dǎo)地位,但業(yè)界對潛在替代材料的探索從未停止:

——玻璃基板(Glass Core Substrates):玻璃因其優(yōu)異的剛性、平坦度、尺寸穩(wěn)定性(尤其適用于大尺寸封裝)、低Df值和良好的CTE匹配性(可定制)而受到關(guān)注,被認(rèn)為是下一代封裝基板的有力競爭者,特別是在需要極高密度互連和光集成的領(lǐng)域(如CPO)。然而,玻璃基板的加工(如鉆孔、金屬化)難度較大,成本較高,產(chǎn)業(yè)鏈尚不成熟,短期內(nèi)大規(guī)模取代ABF仍有挑戰(zhàn)。

——性能增強(qiáng)型有機(jī)基板材料:除了ABF,業(yè)界也在開發(fā)其他類型的先進(jìn)有機(jī)預(yù)浸料(prepreg)和樹脂片材,它們可能在特定性能(如更低的Df或CTE)或成本效益方面提供新的選擇 。例如,一些針對特定應(yīng)用的FCCSP(倒裝芯片級封裝)方案可以不使用ABF,而是采用其他類型的預(yù)浸料基板 。

目前來看,尤其是在對性能和可靠性要求極高的高端應(yīng)用中,ABF的綜合優(yōu)勢使其地位依然穩(wěn)固。然而,長遠(yuǎn)來看,材料科學(xué)的進(jìn)步和封裝技術(shù)的演變可能會催生出更具競爭力的新型解決方案。


七、結(jié)語:

從“依賴進(jìn)口”到“自主可控”的突圍戰(zhàn)

ABF膠膜作為半導(dǎo)體封裝領(lǐng)域的關(guān)鍵材料,雖然市場規(guī)模不大,但戰(zhàn)略價(jià)值極高。目前這個(gè)市場被日本味之素公司壟斷,中國產(chǎn)業(yè)發(fā)展面臨嚴(yán)峻挑戰(zhàn)。

然而,隨著全球半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)格局的變化和中國半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)的快速發(fā)展,中國ABF產(chǎn)業(yè)迎來了歷史性機(jī)遇。通過科學(xué)規(guī)劃、重點(diǎn)突破、產(chǎn)業(yè)鏈協(xié)同,中國有望在未來5-10年內(nèi)實(shí)現(xiàn)ABF技術(shù)的突破和產(chǎn)業(yè)化,為國家半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)發(fā)展提供重要支撐。

ABF產(chǎn)業(yè)的發(fā)展需要耐心和堅(jiān)持,需要產(chǎn)業(yè)鏈各方的共同努力。相信在不久的將來,中國ABF產(chǎn)業(yè)一定能夠取得突破性進(jìn)展,為國家半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)發(fā)展做出重要貢獻(xiàn)。


八、ABF膜投資邏輯分析

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1、核心投資主題:高壁壘、高增長、強(qiáng)替代的“黃金賽道”

對一級市場而言,ABF膜賽道并非簡單的材料投資,其核心是押注全球算力革命和先進(jìn)封裝產(chǎn)業(yè)爆發(fā)的底層基石。投資邏輯建立在三個(gè)高度確定的宏觀趨勢之上:

——算力需求爆炸性增長:AI、HPC、5G、自動駕駛驅(qū)動高端芯片需求,其封裝必然依賴ABF材料。

——供應(yīng)鏈安全與自主可控:地緣政治背景下,ABF作為日企壟斷的“卡脖子”關(guān)鍵材料,國產(chǎn)替代已從“可選項(xiàng)”升級為“必選項(xiàng)”,擁有巨大的存量替代和市場增量空間。

——極高的技術(shù)壁壘:味之素構(gòu)筑的“專利+工藝+認(rèn)證”護(hù)城河極深,意味著一旦有企業(yè)實(shí)現(xiàn)突破,將能享受長期的技術(shù)紅利和定價(jià)權(quán),競爭對手難以快速跟進(jìn)。

2、市場空間與增長動力:百億市場的星辰大海

可觀且快速增長的市場規(guī)模2023年全球ABF膜市場規(guī)模約4.71億美元,預(yù)計(jì)到2029年將增長至6.85億美元,年復(fù)合增長率(CAGR)保持穩(wěn)健增長。其直接下游的ABF載板(FC-BGA)2023年全球市場規(guī)模已高達(dá)507億元。中國是全球最大的半導(dǎo)體消費(fèi)國和封裝基地,但ABF膜國產(chǎn)化率極低,近乎100%依賴進(jìn)口。這意味著一個(gè)近30億人民幣的存量替代市場,并伴隨中國高端芯片產(chǎn)能擴(kuò)張而持續(xù)增長。

明確的增長驅(qū)動力

——AI與HPC:訓(xùn)練和推理芯片(GPU/ASIC)是ABF膜的最大消耗者,單顆芯片載板面積更大、層數(shù)更多,價(jià)值量顯著提升。

——先進(jìn)封裝Chiplet(小芯片)異構(gòu)集成成為趨勢,其2.5D/3D封裝架構(gòu)極大增加了對ABF載板層數(shù)和互連密度的要求。

——汽車電子智能駕駛等級提升,域控制器和AI芯片需求爆發(fā),車規(guī)級認(rèn)證壁壘高,但一旦通過則需求穩(wěn)定且利潤豐厚。

——5G與高速通信基站和網(wǎng)絡(luò)設(shè)備中的處理器、交換芯片持續(xù)升級,需要ABF載板支持高頻高速信號傳輸。

3、投資核心:尋找能夠跨越“三重壁壘”的團(tuán)隊(duì)

ABF膜的投資絕非簡單的產(chǎn)能投資,而是對技術(shù)Know-how和產(chǎn)業(yè)化能力的投資。評估一個(gè)項(xiàng)目的核心在于其突破以下壁壘的潛力:

(1)技術(shù)研發(fā)壁壘(從0到1的突破)

材料配方能力是否具備高分子合成與改性(如環(huán)氧-氰酸酯-馬來酰亞胺共聚)、精密填料處理(納米SiO?表面改性、粒徑控制)、復(fù)配優(yōu)化(固化劑系統(tǒng)、添加劑)的底層研發(fā)能力和專利布局?團(tuán)隊(duì)背景中是否有頂尖高分子化學(xué)、材料科學(xué)專家?

工藝工程能力是否掌握精密涂布(厚度均勻性±2%、低表面粗糙度)、固化控制(B-Stage半固化)、溶劑體系等核心工藝?是否有與設(shè)備商聯(lián)合開發(fā)定制化設(shè)備的能力?

(2)量產(chǎn)與良率壁壘(從1到100的爬坡)

一致性控制實(shí)驗(yàn)室樣品與大規(guī)模生產(chǎn)的天壤之別。能否保證批次間性能穩(wěn)定(Dk/Df值波動、CTE控制)?

良率提升半導(dǎo)體行業(yè)對缺陷率是“零容忍”。能否將涂布缺陷率、針孔率控制在ppm級別?量產(chǎn)良率能否持續(xù)提升并穩(wěn)定在80%以上(追趕目標(biāo))?

成本控制在研發(fā)和產(chǎn)線投入巨大的情況下,能否通過工藝優(yōu)化降低損耗,最終實(shí)現(xiàn)與進(jìn)口產(chǎn)品有競爭力的成本?

(3)客戶認(rèn)證與供應(yīng)鏈壁壘(從100到N的放量)

認(rèn)證周期長:從送樣到通過封裝基板廠(如欣興、深南)和芯片設(shè)計(jì)公司(如海思、壁仞)認(rèn)證,周期長達(dá)2-3年。企業(yè)是否有足夠的資金實(shí)力和耐心渡過漫長的“死亡谷”?

生態(tài)協(xié)同:能否與下游客戶共同開發(fā),根據(jù)其特定需求定制產(chǎn)品?能否進(jìn)入主流封裝廠和終端品牌的合格供應(yīng)商清單(AVL)

供應(yīng)鏈安全:能否穩(wěn)定獲取高純度原材料(如電子級環(huán)氧樹脂、球形硅微粉)?是否面臨關(guān)鍵設(shè)備(如日本涂布機(jī))的“卡脖子”風(fēng)險(xiǎn)?

4、投資策略與標(biāo)的篩選標(biāo)準(zhǔn)

(1)青睞的標(biāo)的類型

平臺型技術(shù)團(tuán)隊(duì)核心團(tuán)隊(duì)成員最好兼具材料學(xué)界頂尖研發(fā)背景(如知名高校、研究所或味之素等外企研發(fā)部門)和半導(dǎo)體材料產(chǎn)業(yè)界資深量產(chǎn)經(jīng)驗(yàn)。純學(xué)術(shù)背景或純銷售背景的團(tuán)隊(duì)風(fēng)險(xiǎn)較高。

產(chǎn)業(yè)資本加持已獲得下游封裝基板廠、芯片設(shè)計(jì)公司或大型產(chǎn)業(yè)基金戰(zhàn)略投資的項(xiàng)目更具優(yōu)勢。這不僅是資金支持,更是未來訂單和認(rèn)證通道的保障。

差異化技術(shù)路徑在完全模仿味之素配方之外,是否有自主創(chuàng)新的專利技術(shù)(如新型樹脂體系、填料分散技術(shù))?哪怕只是某個(gè)性能參數(shù)的微創(chuàng)新,也可能是切入細(xì)分市場的突破口。

(2)關(guān)鍵里程碑(Milestone)驗(yàn)證

近期:完成實(shí)驗(yàn)室樣品制備,關(guān)鍵指標(biāo)(Dk, Df, Tg, CTE)接近或達(dá)到味之素主流產(chǎn)品水平。

中期:建立中試產(chǎn)線,實(shí)現(xiàn)小批量穩(wěn)定生產(chǎn),并向2-3家頭部客戶送樣,獲得初步性能反饋。

遠(yuǎn)期:獲得首家重要客戶認(rèn)證通過,簽訂小批量訂單,并開始規(guī)劃大規(guī)模產(chǎn)線。

5、風(fēng)險(xiǎn)

技術(shù)研發(fā)失敗風(fēng)險(xiǎn):配方或工藝始終無法達(dá)到客戶要求,項(xiàng)目停滯。

產(chǎn)業(yè)化不及預(yù)期風(fēng)險(xiǎn):無法解決量產(chǎn)中的良率、成本問題,“紙面技術(shù)”無法轉(zhuǎn)化為“產(chǎn)品”。

認(rèn)證周期過長風(fēng)險(xiǎn):資金鏈無法支撐到產(chǎn)品通過認(rèn)證并產(chǎn)生收入。

市場競爭加劇風(fēng)險(xiǎn):其他國內(nèi)廠商率先突破,或味之素為阻擊對手發(fā)動價(jià)格戰(zhàn)。

下游需求波動風(fēng)險(xiǎn):全球半導(dǎo)體行業(yè)周期波動,影響短期資本開支和需求。

6、結(jié)論與展望

投資ABF膜是一場“硬科技”的長期主義投資,不適合追求短期快錢。其回報(bào)在于一旦成功突破,投資標(biāo)的將不僅是一家材料公司,更是中國半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)鏈自主可控的關(guān)鍵支柱,價(jià)值巨大。

對于一級市場最佳策略是:尋找兼具頂尖化學(xué)材料科學(xué)家和產(chǎn)業(yè)化老兵的夢幻團(tuán)隊(duì),在其渡過實(shí)驗(yàn)室階段、需要資金建設(shè)中試線并開始客戶送樣的關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)介入,利用資本力量助其加速跑通從“樣品”到“產(chǎn)品”再到“商品”的死亡谷,最終陪伴其成長為國內(nèi)ABF材料的龍頭,分享國產(chǎn)替代的巨大紅利。當(dāng)前時(shí)間點(diǎn),正是布局這一“隱形核心”材料的最佳窗口期。

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