什么是ABF载板

引言

在当今数字化与智能化浪潮席卷全球的时代，高性能计算芯片已成为推动科技进步的核心引擎。无论是个人电脑的流畅运行、智能手机的智能交互，还是云计算中心的海量数据处理、人工智能模型的深度训练，都离不开高性能芯片的强大支撑。而在这背后，有一种关键电子电路材料默默发挥着不可或缺的作用，它就是ABF载板。ABF载板作为先进封装技术的重要组成部分，其性能和质量直接影响到芯片的稳定性、散热效率和信号传输速度。本文将深入探讨ABF载板的定义、特点、发展历程、应用领域、市场现状以及未来趋势，带您全面了解这一关键材料。

一、什么是ABF载板

（一）定义

什么是ABF载板？全称为Advanced Bismaleimide Film-based Substrate，是一种以ABF（Advanced Bismaleimide）树脂为基材的IC封装载板。ABF载板使用的板材是‌ABF膜‌（Ajinomoto Build-up Film，味之素堆积膜）‌，这种材料由日本味之素集团研发并垄断，是一种薄片状的可感光或热固化型绝缘介质材料‌。它主要用于CPU、GPU、FPGA、ASIC等高运算性能IC的封装，是FC-BGA（倒装芯片球栅阵列）封装的标配材料。ABF载板在芯片与电路板之间充当着桥梁的角色，既保护电路完整，又为芯片提供有效的散热途径。

（二）特点

1. 高绝缘性：ABF树脂具有极高的绝缘性能，能够有效防止电路之间发生干扰，确保芯片信号的稳定传输。
2. 低膨胀性：ABF载板的热膨胀系数与芯片材料相匹配，在温度变化时能够保持尺寸稳定，避免因热应力导致的芯片损坏。
3. 易于加工：ABF材料具有良好的加工性能，可以制作出更细的线路和更小的线宽，满足高脚数、高传输的封装设计需求。
4. 高耐用性：ABF载板具有较高的机械强度和耐久性，能够承受封装过程中的各种应力和环境变化。

二、ABF载板的发展历程

（一）偶然发现与初步应用

ABF载板的起源可以追溯到日本味之素公司。在1970年代，味之素公司在探索谷氨酸钠副产品时，偶然发现了一种具有极高绝缘性的树脂类合成素材。这种材料由味精制作的副产品制成，具有高耐用性、低膨胀性、易于加工等重要特征。味之素公司将其命名为ABF（Ajinomoto Build-up Film），并开始探索其在电子领域的应用。

（二）计算机市场的推动

随着1990年代计算机市场的快速发展，对多层电路设计的CPU基板需求急剧增加。传统的印制电路板（PCB）在防止电路之间发生干扰方面存在不足，对绝缘材料的要求更为苛刻。ABF载板凭借其优异的绝缘性能和加工性能，逐渐成为CPU基板的理想选择。味之素公司与英特尔联合研发，并垄断了ABF材料的来源，使得ABF载板在计算机领域得到广泛应用。

（三）技术升级与市场扩张

进入21世纪，随着5G、人工智能、云计算等新兴技术的兴起，对高性能计算芯片的需求持续增长。ABF载板不断进行技术升级，以满足更细线路、更小线宽的要求。同时，其应用领域也从计算机扩展到服务器、数据中心、自动驾驶、智能家居等多个领域。目前，ABF载板已成为IC封装载板的第一大细分市场，市场规模持续扩大。

三、ABF载板的应用领域

（一）高性能计算芯片

ABF载板主要用于CPU、GPU、FPGA、ASIC等高运算性能芯片的封装。这些芯片在个人电脑、服务器、数据中心等设备中发挥着核心作用，对ABF载板的性能和可靠性要求极高。

（二）人工智能与云计算

随着人工智能技术的快速发展，对高性能计算芯片的需求不断增加。ABF载板作为人工智能芯片封装的关键材料，其性能直接影响到人工智能模型的训练和推理速度。同时，云计算中心的建设也推动了ABF载板市场的增长。

（三）自动驾驶与智能家居

自动驾驶汽车需要大量的传感器和计算芯片来实现环境感知和决策控制，而智能家居设备则需要高性能芯片来实现智能交互和远程控制。这些新兴应用领域为ABF载板提供了广阔的市场空间。

四、ABF载板的市场现状

（一）市场规模持续扩大

近年来，随着AI、自动驾驶、5G和云计算等前沿技术的快速发展，全球高端芯片需求持续增长，带动ABF载板市场规模迅速扩张。从2018年的不到30亿美元增至2023年的67亿美元，年均复合增长率超过20%。预计到2028年，全球ABF载板市场规模将突破100亿美元。

（二）市场高度集中

全球ABF载板行业在技术工艺、资金投入和客户认证等方面存在极高壁垒，市场准入难度大，竞争格局高度集中。2022年，行业CR5（前五大企业市场份额）合计约75.5%。其中，欣兴电子（中国台湾）以26.6%的全球市场份额稳居行业首位，较第二位的揖斐电（日本）高出逾12个百分点。

（三）中国大陆进口替代空间广阔

中国大陆ABF载板行业起步较晚，虽然近几年发展极为迅速，但在技术积累和研发经验方面仍存在一定的差距。目前仅有兴森科技、深南电路、科睿斯等少数企业具备ABF载板生产能力，但整体产能与技术水平尚难以满足国内市场需求，国产化率较低，仍需要进口。在全球贸易冲突加剧及海外对高端芯片技术持续封锁的背景下，高端芯片国产，实现ABF载板的自主可控至关重要，ABF载板发展空间不可估量。

五、ABF载板的未来趋势

（一）技术升级与创新

随着芯片制程的不断缩小和封装技术的不断进步，ABF载板将面临更高的技术挑战。未来，ABF载板将不断进行技术升级和创新，以满足更细线路、更小线宽、更高传输速率的要求。同时，新型封装技术如Chiplet技术的兴起，也将为ABF载板带来新的发展机遇。

（二）市场需求持续增长

随着AI、自动驾驶、云计算等新兴技术的快速发展，对高性能计算芯片的需求将持续增长。这将直接推动ABF载板市场的持续扩张。预计未来几年，ABF载板市场将保持较高的增长速度。

（三）国产化进程加速

在全球贸易冲突加剧及海外对高端芯片技术持续封锁的背景下，实现ABF载板的自主可控已成为中国大陆半导体产业的重要任务。近年来，深南电路、兴森快捷、科睿斯等中国大陆企业积极布局ABF载板领域，持续加大技术研发和产能投入，逐步构建覆盖研发、制造与客户认证的全链条能力。预计未来几年，中国大陆ABF载板的国产化率将逐渐提升，并逐步达到国际化水平。

六、结论

ABF载板作为高性能芯片封装的关键材料，其性能和质量直接影响到芯片的稳定性和可靠性。随着数字化与智能化浪潮的持续推进，ABF载板市场将迎来更大的发展机遇。然而，全球ABF载板市场高度集中，中国大陆在技术积累和研发经验方面仍存在不足，实现自主可控至关重要。未来，中国大陆企业应加大技术研发和产能投入，推动ABF载板国产化进程，为全球半导体产业的发展做出更大贡献。