一家日本工廠,竟是全球晶片荒的「元兇」?中國又該怎麼反擊?

科技     2021年07月01日

2021全球晶片危機因何而起?美國搬起石頭砸了自己的腳,小弟日本竟是元兇?中國芯能否另闢蹊徑,突出重圍?

近兩年,美國利用晶片禁運來打擊中國電子產業的做法可以說是「打蛇打在了七寸上」,讓中國十分難受。

這次的晶片禁令讓國人發現,一枚不起眼的晶片,居然能卡住自己的脖子,這對於我們的自信著實是一個不小的打擊。

於是,為了不再讓自己處處受制於人,我們幡然醒悟,追趕世界先進水平,自主研發高製程晶片成為了國人共同的心愿和目標。

一家日本工廠,竟是全球晶片荒的「元兇」?中國又該怎麼反擊?

雖然目標明確,但是其實國內大多數人對於目前國際上的晶片行業的具體情況還不是很了解。

大家應該都聽說過蝴蝶效應一隻蝴蝶在巴西煽動翅膀,可能會引起千里之外的一場颶風。

美國這次對華禁運晶片的行為就堪比的蝴蝶效應。實際上,現在全球晶片市場晶片短缺,晶片危機不斷蔓延的情況都和美國脫不了干係。

可美國怎麼也想不到,這場由「蝴蝶效應」引起的颶風在席捲全球之後,最後竟然影響到了自己。

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2020年第四季度以來,全球晶片嚴重缺貨,據不完全統計,全球最少有168個產業受到了直接衝擊。

而作為始作俑者的美國也不能倖免,據估計,美國本土產業將會受到13585億美元的損失。這下美國傻了眼,開始了緊急排查,這不查不知道,一查嚇一跳。

讓自己蒙受這麼大損失的竟然是自己的日本「小弟」,更離譜的是,引起這次危機的居然是一家名叫「味之素」的味精廠?

一家日本工廠,竟是全球晶片荒的「元兇」?中國又該怎麼反擊?

一個是食品添加劑,一個是尖端科技,二者之間到底有什麼聯繫呢?

原本,根據晶片行業的業內預測來看,這次席捲全球的晶片危機最早有望在今年年底結束,最遲在明年上半年也該結束了。

但是計劃永遠趕不上變化,最近又有消息傳來,說台積電用來製備晶片的ABF不夠用了,而且上游供貨的日本生產商也出現了問題。

要知道,全球的晶片產業基本就掌控在幾家企業的手裡,更倒霉的是,台積電就是其中的晶片巨頭之一

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一旦台積電的晶片生產出現了問題,對於晶片供應的影響一定是全球性的,所以,如果消息是真的,那麼想在今年年底或者明年上半年結束晶片供應危機的想法就是痴人說夢。

那這和味之素這家味精廠有什麼關係呢?關係可大了去了,別看味之素表面是個平平無奇生產味精的小天才,背地裡,味之素還是晶片製造材料ABF的「掌門人」。

大部分人不知道這反覆出現的ABF到底是什麼東西,簡單為大家介紹一下,ABF的全稱是「味之素堆積膜」。

沒錯,ABF就是味之素味精廠在生產味精的時候產生的一種副產品。這是一種樹脂類合成材料,樹脂說白了就是塑料ABF就是一層塑料薄膜。

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因為ABF具有超高絕緣性的特點,所以在晶片的IC封裝過程中ABF得到了廣泛的應用。

在早期,晶片的精度並沒有現在這麼精密,但是隨著時代在進步,晶片的性能得到了很大的提升,內部的結構也變得越來越複雜。

就像大家現在聽過的7nm、5nm製程一樣,在晶片的內部,有數以億計的電晶體,而這數量龐大的電晶體都是納米級別的,主板呢頂多也是毫米級別

那納米級和毫米級的電路想要互相連接肯定通過間接連接的方式的,就像是小溪和大海,中間還要經過江、河一樣。

一般大家看到的CPU,上方那塊是晶片的核心部分,下面則是有一塊綠色的電路板,而這塊電路板就是納米級和毫米級之間連接的「橋樑」。

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在這塊綠色的電路板中有非常多的線路而且這些線路被分為多層堆疊在一起,這就是我們口中的IC載板。

那既然線路這麼多還要堆疊,要做到讓線路之間相互絕緣就要用到IC分裝技術

早期的晶片製造商主要是選擇用墨水來充當絕緣材料,但是塗墨水和等墨水乾的過程往往需要浪費很多時間,嚴重影響了生產的速度,而且,墨水容易吸附雜質,會對環境造成污染。

既然墨水塗料不好用,那各大晶片廠商自然開始尋找能夠代替的材料。在一次機緣巧合之下,英特爾發現,味之素的ABF是代替塗料的一種好材料,於是英特爾開始與這家味精廠展開合作,研發了新的封裝方式。

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漸漸地,ABF封裝技術逐漸被各種高端晶片使用,成為了晶片生產中難以代替的材料。

在這樣的前提下,一個很滑稽的現象出現了,一旦ABF的供應出了問題,晶片的產能就沒辦法擴大,一家味精廠竟然卡住了晶片製造業的脖子,著實令人意想不到。

從2018下半年開始,ABF的市場缺口變得越來越大,客戶紛紛開始搶單,最誇張的已經預約到了3-5年以後。

而出現這種情況的原因也不難猜到,那就是供應源頭——味之素企業出現了問題,根據業內人士的透露,現在ABF的交付周期已經到了30周,供應情況不容樂觀。

面對媒體的求證時,味之素的態度也是很耐人尋味,只留下一句:ABF供應不足的報道並非本社發出。

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可就算味之素不願意承認,我們也能猜到其中的原因,主要有兩點。

第一呢,就是我們開頭講的美國對華實施的晶片禁運令。

美國的這次行動不僅是給中國,也是給全球的晶片廠商提了個醒,誰也不知道自己什麼時候會成為美國的下一個目標,人人自危。

為了給自己留條後路,全球晶片廠商開始大量囤積晶片,一時間,晶片製造企業收到了大批晶片訂單。

要知道,全球的晶片產能主要被台積電和三星兩家企業壟斷,其中,台積電占了56%,三星占了15%,就算是日以繼夜、馬不停蹄地生產,產量也就那麼點。

大量訂單就擺在自己眼前,自己卻把握不住,老天給了這些晶片製造商機會,但是奈何他們產能有限,實在生產不出來啊。

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第二點,就是2020年這場讓波及全球的「新冠疫情」了。

受疫情影響,人們對晶片的需求不減反增,在疫情期間,各種醫療設備的需求都在瘋狂增長。

例如:測溫槍、紅外成像監控儀、超聲霧化設備和CT影響設備等。這導致了上游電子元器件需求量增加顯著。

同時,因為大多數人響應國家號召,減少外出,遠程辦公和家庭娛樂的需求也在上漲,有需求自然就需要抓生產。

借用伍佰的一句歌詞改編一下就是:來來來,做完這批晶片,還有一批,做完下一批,還有三批,這誰受得了啊?

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眼看著全球晶片危機短期之間無法解決,美國又不可能放開對中國的限制,與中芯國際共同努力化解「燃眉之急」。

萬不得已之下,晶片產業開始進行有史以來最大的產業結構和產能調整

4月22日,台積電召開臨時董事會,宣布為應對全球晶片的供應挑戰,計劃投入28.87億美元在南京廠擴充28納米成熟製程產能,預計在2022年下半年開始量產。

今日,作為全球唯一高端光刻機供應商,也是美國對華實施晶片禁令的主角——ASML公司,宣布和三星達成合作,投入2.1億美元在韓國建廠,主要是生產EUV光刻機和進行相關人員的培訓。這個計劃預計在2025年開始投產。

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但是老話說得好「遠水解不了近火」,就目前而言,全球的晶片危機還是沒有很好的解決辦法。

在美國不願意解除禁令的情況下,我國的晶片問題有沒有什麼好的解決辦法呢?

有人建議:既然現在味之素的ABF供應出現了問題,ABF在晶片製造領域的需求量又這麼大,那中國是不是也可以趁著這個時機,大量生產ABF,把它當做自己的底牌之一呢?

這麼說吧,生產ABF的肯定不止味之素一家企業,也有其他企業看中了這其中的紅利嘗試生產,但是始終繞不過一個問題——市場占有率

先入為主的味之素掌握著超過90%的市場份額,想要在ABF手中啃下一塊肉來可以說是難如登天。

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即便有了市場,因為沒有穩定的基礎,想要迅速擴大自己的產能也是不可能的。更重要的是,我們不要忽略ABF本身只是分裝IC載板的一種絕緣材料這一點。

除了ABF,IC載板的分裝還有BT樹脂MIS兩種分裝方式,由此可見ABF並不是不可替代的。

拋開其他問題暫且不談,如果在中國大力生產ABF後,晶片製造企業又選擇放棄使用ABF作為封裝材料,那這對中國而言是不是有點得不償失呢?

由此可見,中國想解決晶片問題從ABF材料入手的可能性不大。我國如果想要真正解決晶片問題,就應該從長遠的來考慮。

我們應該放棄一切幻想和僥倖心理,準備面對一場長期艱難的「鬥爭。」

一家日本工廠,竟是全球晶片荒的「元兇」?中國又該怎麼反擊?

我們要清楚,基礎科學是技術的原生產動力,基礎科學是物質運動最本質規律的反應,包含了數學、化學、生物學、物理學、天文學、地理科學、邏輯學7門基本學科極其分支學科、邊緣學科。

我們想要突破壁壘,就不能跳過對這7門學科的研究,而對於這些學科的研究本身就具有艱苦性、長期性連續性。

也許掌握了技術的國家能夠在短期之內「一馬當先」,但是只有掌握了基礎科學領域主動權的國家,才能長久地立於不敗之地。

就像中國科學技術大學副研究員袁蘭峰博士說的一樣:基礎科學不行,技術必定走不長遠。

2020年1月,我國《教育部關於在部分高校開展基礎學科招生改革試點工作的意見》印發,《強基計劃》正式開始。

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我國決定從2020年開始,在國內部分高校開展基數學科招生改革試點,聚焦高端晶片與軟體、智能科技、新材料、先進位造和國家安全等關鍵領域,以及人文社會科學領域。

由高校結合自身特色合理安排招生專業。突出基礎學科的支撐引領作用。重點在數學,物理,化學等基礎科學進行招生,為我國基礎科學領域研究進行人才儲備。

由此可見,萬物都具有兩面性,這場晶片大戰雖然給我國帶來了不小的損失,但是它更像是潑在我們身上的一盆冷水。

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在我們飛速發展的時候,這盆冷水看似讓我們狼狽不堪,其實又何嘗不是令我們醍醐灌頂呢?

得益於此,中國才能認識到自己存在的問題,基礎科學研究體系也獲得了逐步完善的機會。

我們有理由相信,中國晶片的問題也一定會得到解決,不止於此,有了這次的經歷,我國也會審視自身各處還存在哪些不足和隱患,不斷地完善自己,在不久的將來,中國一定會在全世界的注視之下,走在世界的最前端。