一家卖布的日本公司,卡了AI芯片脖子

格隆汇
11 hours ago

成立于1923年的日东纺(Nittobo)最早可以追溯到1898成立的纺织公司。

作为日本历史最悠久的丝绸纺织公司之一,他们利用明治政府推动的朝香灌溉渠的剩余电力,他们开始经营发电业务和纺织业务。直到1963年,他们都是生产的与纺织相关的产品,但进入1969年,为了满足计算机和集成电路(IC)技术进步带来的日益增长的需求,我们开始生产印刷电路板用的玻璃布。

1984年,该公司推出了具有高强度和低热膨胀系数特点的T-Glass。据介绍,该材料最初用于复合材料,但后来,这个产品被逐渐现在用于高速处理和高可靠性服务器及智能手机的半导体封装基板。

历经后来四十年的发展,这家公司已经当前热门的AI核心材料供应商。


T-Glass是什么?


要了解T-Glass在芯片中的作用,就首先要清楚什么是玻纤布。

据介绍,玻纤布是一种由玻璃纤维纱编织而成的制品,具备绝缘性、耐热性、高强度等特性。由于制造铜箔基板(CCL)时,主要是用铜箔和非导电复合材料(如玻纤布、环氧树脂)热压而成,因此玻纤布可说是铜箔基板的关键原料。

铜箔基板又是PCB的核心基材,负责建构 PCB的骨架,使其形成导电层,让电路板上的各个电子元件能够相互连接和通电。因此,玻纤布也可视为PCB基板中常见的补强材料,提供基板所需的结构强度和电气绝缘性。这也是为何谈到玻纤布等题材时,都会连带提到铜箔基板和PCB。

目前玻纤布广泛应用在电子产品中,如高阶PCB 、IC载板、手机、服务器、通讯板等。而在高频、高传输的应用中,玻纤布的品质(如低介电常数、低介电损耗)相当关键。

随着AI服务器需求夯,带动了PCB材料升级,目前材料升级主要是集中在“低介电”(Low-Dk)与“低热膨胀系数”(Low-CTE)的玻纤布。这进而带来了T-Glass。

据Nittobo介绍,同样作为一种玻璃纤维,T-Glass因为其二氧化硅(SiO2)和氧化铝(Al2O3)含量高于用于复合材料的通用E-glass 。因此,其纤维具有优异的机械和热性能。与碳纤维、芳纶纤维和其他纤维一样,,T-Glass可作为先进复合材料的增强材料,并可单独使用或与碳纤维混合使用于航空航天和体育用品领域。

此外,由于其低热膨胀系数和高拉伸弹性,T玻璃纤维也被用于高性能电子材料。这就推动了他们在包括AI芯片在内的高性能处理器中的应用。

其实除了T-Glass以外,根据玻璃纤维类型,还拥有 E-glass、A-glass、C-glass、D-glass、S-glass等多种纤维型态。其中,E-glass(电气级)属于高阶无碱玻璃纤维,具有良好的电绝缘性,可确保电气绝缘稳定;S-glass是高强度玻璃,具更高机械强度;C-glass特色是耐化学腐蚀玻璃,耐酸性佳。

至于D-glass具低介电特性,主要用于高频、高速板;NE-glass(NEG系)特色是尺寸稳定、低耗损,用于服务器主板、通讯板。

其中T-glass,也称为低热膨胀系数(Low-CTE)玻纤布,是电子级玻璃纤维布(E-glass)的技术分支。它具有高刚性、尺寸稳定性、CTE极低等特性,能有效抑制先进封装时材料形变、翘曲的状况,提高多层载板堆叠时的结构稳定性与可靠度。

U-glass主要用做 IC载板(如ABF载板与BT载板)及先进封装(如CoWoS、SoIC)基板等需承载大量高速讯号与电力的封装模组,是实现高速数据传输与稳定运算的基础。

AI服务器的运算功耗与频宽需求远高于传统服务器,加上2026年载板面积将增大,为提升载板硬度,核心层T-glass用量倍增,载板层数也随之增加,进一步推升T-glass的需求量。据高盛先前外资报告,由于AI客户采购力强,T-glass主要用于AI GPU与ASIC等高阶应用的ABF载板,导致同样需要T-glass的BT基板供应吃紧。高盛预期,未来数月至数季内,BT基板所需的T-glass可能面临双位数百分比的短缺。

而文章开头提高的日东纺,就是这个领域的绝对龙头。


Nittobo一家独大


在介绍Nittobo之前,我们还是要先了解一下当代高性能芯片的生产流程。

在先进封装工艺中,CCL 作为核心层,通过 ABF和精细间距工艺进行堆叠,最终形成先进的封装基板。这些基板是芯片模块与系统之间的关键桥梁,能够实现信号扇出、电源分配和机械支撑。它们对于现代高性能处理器、GPU 和 AI 加速器而言至关重要。

然而,随着芯片尺寸增大、HBM堆叠层数增加以及信号速率向112G/224G SerDes发展,封装基板在大面积多层设计中面临着严重的翘曲和热机械失配问题。这在CoWoS(芯片-晶圆-基板)等超大封装方案中尤为关键,因为基板的热膨胀和结构稳定性成为影响良率和可制造性的关键限制因素。

从材料到封装结构——玻璃纤维、树脂、铜箔、CCL、ABF,直至最终的基板——每一层都构成了高性能计算和人工智能系统的基础。在这个高速、高频、高功耗的时代,如何持续控制翘曲和信号/功率损耗,是推动未来先进封装和材料工程创新发展的核心挑战。

而,日东纺,就是当中玻璃纤维的主要供应商。

全球有很多公司能够提供E Glass。然而,只有日本和台湾的少数几家公司能够提供NE玻璃纤维。虽然这些公司可以生产NE玻璃纤维,但它们必须从另外两家公司采购用于编织织物的原材料——NE玻璃纤维纱(Glass fiberglass yarn)。

全球仅有个位数厂商能够生产符合M6至M7等级的NE玻璃纤维纱线,其中日东纺(Nittobo)公司控制着全球高端玻璃纤维布市场约 90% 的份额,这种近乎垄断的地位帮助公司提高了利润,并使其股价在今年上涨了 55% 以上。当中,除了高速传输NE-Glass外,日东纺还拥有T-Glass的全球垄断地位,T-Glass专为ABF基板设计,因此日东纺在ABF领域没有竞争对手。随着服务器和PC需求的复苏,日东纺30%的T玻璃销售额预计也高速增长。

在11月6日的财报电话会议上,日东纺不仅上调了全年盈利预期,还暗示将提前实施产能扩张计划。受此消息提振,其股价在接下来的两周内翻了一番,并在11月20日创下16150日元的历史新高。随后,伴随英伟达的下跌,这家公司的股价也稍有回落。但这也不影响他们再过去两年的狂飙。

如上所述,对高阶AI/大尺寸高层数的封装载板来说,低CTE、抗翘曲是关键,T-Glass则被视为解决相关问题的关键材料。

高盛指出,目前多数T-Glass生产被ABF消耗,近年需求暴增,并出现供给吃紧与涨价讯号,未来几个月至数季,用于高阶BT基板(主要应用于手机SoC)的T-Glass可能出现双位数百分比的供应缺口。

由于相关客户拥有更强的采购能力,且AI GPU与ASIC等高阶应用在ABF中使用的T-Glass比例极高,因而使得T-Glass分配正进一步向ABF客户倾斜。

至于,对一般或是中低阶载板或主机板来说,需求则就相对没有这么必要,可用一般E-glass或其他等级玻纤布,不过,虽然T-Glass并非所有载板都必须,但在高密度、高可靠应用上具有明显优势。

针对T-Glass的短缺,根据日东纺三季度预计,公司福岛新厂最快将于2026年底落成、2027年初投产,若将当地即将开出的新产能,全面投入低膨胀系数(Low CTE)玻纤布配方T-Glass生产,其出货量将达到目前的3倍左右水平,届时可望缓解自2024年底延烧至今的材料缺货潮。


写在最后


正如日经在日前的报道中所说,日东纺107年的发展历程,就是一部不断进军新领域、被超越、然后再次开拓新领域的史诗。公司最初是一家纺织品制造商,后来涉足玻璃纤维业务,之后又多元化发展。

这其实是日本很多厂商的缩影。如此前介绍的ABF核心供应商味之素,就最早是做味精的。由此可以看到这些百年企业如何在发展主页的同时,拓展出新的机会,这也是日本能在半导体材料领域独步天下的关键。

然而,在接受日经采访时,日东纺CEO也透露:“我们不知道什么时候会被超越。也许是五年后,也许是二十年后,”在他看来,任何技术最终都会变成商品,而竞争对手可能是中国台湾、中国大陆或者来自日本的公司。

不过,毋庸置疑的是,日东纺早已成为当之无愧的开拓者。

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