試圖理解單個計算機芯片的所有復雜組件可能會令人眼花繚亂：通過銅線高速公路相互連接的多層微觀組件，其中一些僅比幾股 DNA 寬。這些電線之間有一種稱為電介質的絕緣材料，可確保電線不會接觸和短路。

進一步放大，我們可以看到芯片與其下方的結構之間放置了一種特殊的電介質；這種材料被稱為介電薄膜，其厚度與白細胞一樣薄。如今味之素擁有該產品 90% 以上的市場份額，該產品廣泛應用于從筆記本電腦到數據中心的各個領域。
現在，一家位于加利福尼亞州伯克利的初創公司正在采取艱巨的努力，推翻味之素，并將芯片制造供應鏈的這一小部分帶回美國。Thintronics 承諾推出一款專為人工智能時代的計算需求而打造的產品，該公司聲稱這是一套新材料，具有更高的絕緣性能，如果采用，可能意味著數據中心擁有更快的計算速度和更低的能源成本。

在價值 2800 億美元的《芯片和科學法案》的推動下，該公司處于即將到來的美國新公司浪潮的最前沿，該法案正在尋求在半導體行業中分一杯羹，而該行業目前已由少數國際公司主導。但要想取得成功，Thintronics 及其同行必須克服一系列挑戰——解決技術問題、破壞長期的行業關系以及說服全球半導體巨頭接納新的供應商。


1、ABF的故事

如果您認識 Ajinomoto 這個名字，您可能會驚訝地發現它在芯片領域發揮著關鍵作用：該公司更為人所知的是全球領先的味精調味粉供應商。20 世紀 90 年代，味之素發現味精的副產品可以制成很好的絕緣體，從那時起，味之素就在這一利基材料領域享有近乎壟斷的地位。

據味之素介紹，ABF的故事始于1970年代，在1990年代后期首次在個人計算機中得到采用，并且隨著CPU性能的提高而發展到今天。

隨著從MS-DOS到Windows操作系統的轉變，用于個人計算機的CPU的大規模集成的興起以及終端的數量從早期的約1990個增加到上千個，對高級CPU基板的需求在40年代迅速增長。或更多。這導致從“引線框”配置轉變為安裝在包含復雜布線圖案的多層電路基板上的CPU，從而迫切需要新的絕緣材料。

味之素集團從1970年代開始就將氨基酸化學應用于環氧樹脂及其復合材料的基礎研究。最終導致開發用于CPU基板的高級絕緣子。作為該領域的后來者，味之素集團對薄膜的關注使公司的產品與傳統的墨水型絕緣子脫穎而出，并形成了一種材料，該材料解決了在高性能CPU中使用傳統的絕緣子帶來的重大問題。當ABF可供制造商使用時，它滿足了快速增長的全球需求。

味之素表示，實現ABF研發的R＆D的基本目標是找到一種樹脂組合物，該組合物將決定絕緣材料的性能，提供電氣材料的必要功能并促進成膜。味之素集團在精細化學方面的專長被用于開發將有機環氧樹脂，硬化劑和無機微粒填料結合在一起的配方。主要挑戰包括開發一種方法，以使有機和無機物質均勻混合，從而固有地抵抗均勻分散，并提供優異的絕緣性能和優異的加工特性。

為了應對這些挑戰，研發團隊創造了一種具有高耐用性，低熱膨脹性，易于加工和其他重要特征的熱固性薄膜。該膜名為ABF，該膜于1999年被一家主要的半導體制造商首次采用。此后，它已成為幾乎所有高性能CPU的首選產品，并得到了不斷發展的R＆D的支持，以滿足快速發展帶來的需求在電路集成中。也就是從那時候起，ABF 就一直引領市場。

電路集成的進步使由納米級電子電路組成的CPU成為可能。這些電路必須連接到電子設備和系統中的毫米級電子組件。這可以通過使用由多層微電路組成的CPU“床”來完成，稱為“堆積基板”。ABF有助于形成這些微米級電路，因為它的表面可以接受激光加工和直接鍍銅。如今，ABF是形成電路的重要材料，該電路可將電子從納米級CPU端子引導到印刷基板上的毫米級端子。

味之素表示，隨著CPU性能的快速提升，ABF的質量也在不斷提高。這就要求不斷研發具有不同性能的絕緣樹脂，改進產品特性，滿足新興客戶要求的加工技術以及反復進行測試和驗證。

實現發熱的CPU環境所需的熱穩定性，優化電路形成必不可少的電鍍工藝以及促進激光加工只是需要專門知識和專業知識的眾多挑戰中的幾個。隨著CPU的發展和多樣化，這些技能對于生產滿足客戶要求的基于ABF的最佳電路基板至關重要。


2、緊抓國產化替代機會

美日等國家進一步加大對我國半導體領域的技術封鎖，在人工智能勢不可擋的大背景下，此舉將加速我國半導體產業鏈產業國產化替代的進程，“秦膜”系列無溶劑型封裝膠膜產品的推出恰逢其時。

日前，日本正式發布半導體出口管制舉措，23種半導體設備被日方列入管制清單。此舉對全球半導體產供鏈穩定構成進一步沖擊，也是日方迎合美國對中國半導體產業做出的封鎖打壓之舉。

美日聯手在芯片領域遏制中國，在很大程度上推動了中國半導體產業鏈的發展。當下以美日為主導的半導體產業鏈被打斷，中國芯片企業擔憂的風險正逐漸變為現實，加快自主產業鏈建設勢在必行，這也成為中國參與并重塑全球半導體產業格局的機遇和契機。業內認為，美國的制裁、實體清單和芯片法案并沒有阻礙中國，反而增強了中國要超越美國的決心。與此同時，中國網安部門近日宣布禁用存在安全問題的美光存儲芯片產品。這一行動，標志中國網安防線日益穩固，也意味著中國芯國產替代進程加速。

“秦膜”系列高性能介質膠膜廣泛應用于半導體封裝和電子線路板等領域，起到粘接、固定、絕緣、導熱等作用，是IC載板和PCB板的關鍵功能材料。在IC載板領域中，以BT樹脂和ABF膜制成的BT載板和ABF載板應用最為廣泛。作為ABF載板的核心原材料，ABF膜目前主要由日本味之素壟斷，根據味之素披露數據以及其擴產節奏，預計2021-2025年ABF樹脂出貨量的復合增速約為16.08%。

覆銅板是PCB的基材，是承載電流、各類芯片與器件的關鍵材料。隨著大數據、人工智能相關產業的快速迭代進步，對基材的損耗、導熱、結合力等方面提出了更高的要求，算力相關的線路板并成為PCB行業新的長期驅動力。根據億歐智庫預測，2025年我國與算力相關的芯片市場規模將達到1780億元，2019-2025年年均復合增長率可達42.9%。

中國有新型舉國體制的效率和優勢，單一市場規模巨大。在成熟工藝領域做強技術、做大市占率，同時抓緊攻堅成熟工藝相關材料與設備，鞏固國產供應鏈，將成為中國半導體產業實現突破的路徑。從這個角度來看，天和防務已經提前完成“卡位”，只等風來！


3、天和有“秦膜”

在新一輪行業大發展進程中，天和防務不會成為“旁觀者”，它已經做好了充分的準備，并有望在細分領域大展拳腳，成長為行業細分龍頭。

據天和防務2022年報資料，在2022年，子公司西安天和嘉膜工業材料有限責任公司（以下簡稱“天和嘉膜”）面向新的市場機遇，完成了類ABF膜的IC載板增層膠膜的中試和小批量試產，并計劃于2023年下半年實現量產；HDI 增層材料以及高導熱金屬基板、玻璃基覆銅板及透明顯示模組等產品已經完成開發，進入市場推廣階段。

天和嘉膜的產品采用創新的高性能有機材料并結合自主研發的無溶劑膠膜制備技術，在HDI、載板、高導熱基板及玻璃基板等市場領域無論從成本、產品性能、環境友好性等方面均具有領先性。未來，隨著天和嘉膜系列材料的量產和市場拓展，將有望為公司打造新的利潤增長點。

天和防務在2022年度業績說明會上表示，天和嘉膜正在加快產業化進程，聯合內外部資源打通重點終端客戶，加速送樣測試進度。相關產品產能已經達到了150萬平米，同時產能還存在提升的空間。


4、實為順勢而為

“秦膜”的出現，并非“曇花一現”，而是天和防務向產業鏈上實現縱深發展形成的正回饋。

天和防務通用電子板塊近幾年不斷深化“材料—器件—模組”的布局，持續投入并增強創新能力，力求通過上下游聯動，尋找出具有獨特競爭能力的新增長點，目前天和在有源射頻芯片與模組、無源射頻器件與材料方向都已經實現批量出貨，在此基礎上，通過“秦膜”持續向芯片和模組的上游-封裝材料拓展有望獲得較強的協同效應，進一步提升天和通用電子業務為客戶提供低成本高性能解決方案的能力。

隨著現代電子工業向算力化、智能化方向的持續升級，“缺芯”成為制約中國相關產業發展的瓶頸之一，同時，緊張的國際技術與貿易形勢也為國內眾多的創新型企業帶來新的機遇，通過與國內頭部半導體企業的密切互動，迭代發展，有望在許多領域“去洋而代之”，為我國半導體產業鏈長遠發展提供持續支持。，而天和嘉膜“秦膜”產品的推出，正是呼應了這一趨勢，希望天和人能夠抓住這一歷史性機遇，為我國半導體產業鏈“自主可控”做出天和貢獻，取得經濟效益和社會效益的雙豐收，回饋社會和資本市場。