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日本為什么能卡全球芯片的脖子?

2021年3月23日 11:18  搜狐號  

這一段時間,“缺芯門”愈演愈烈,手機、平板、汽車企業(yè)都希望能存點兒芯片過冬,但芯片產(chǎn)能就那么大,誰有錢、誰有關系,誰才能搶到芯片。全球媒體的視角再次聚焦于芯片產(chǎn)業(yè)鏈,神秘的芯片制造環(huán)節(jié)頻頻見諸于報端。面紗被揭開的同時,大家也開始理解:芯片產(chǎn)能真不能隨隨便便提高。在談到芯片制造時,人們首先會聯(lián)想到臺積電、三星,認為他們的制造能力卡住了芯片業(yè)的脖子,后來人們知道荷蘭的光刻機、美國的EDA軟件是芯片制造更深度的技術。正當人們對于光刻技術、軟件系統(tǒng)嘆為觀止時,卻驚訝地發(fā)現(xiàn):芯片制造需要的材料加工,更是不可或缺的環(huán)節(jié),而且絕大多數(shù)的材料科技都掌握在日本人手里,這也就是為什么韓日貿易戰(zhàn)時,日本一直底氣十足。

“缺芯門”慌了大家的神。日前又爆出,芯片制造所用的一種“超級絕緣材料"短缺,導致一些芯片制造產(chǎn)線無法開工,而這種絕緣材料的供應商竟然是一家日本的味精廠商,他們在味精的副產(chǎn)品中提煉出一種材料,絕緣和隔熱性能一流,形變力強,從根本上保證了芯片的正常運轉。如今小小的味精吃緊,影響的卻是全球芯片產(chǎn)業(yè),十分地霸道。

味精補芯片,這是神馬奇葩事兒?

自電腦時代開始, CPU廠商就開始了“自虐”之路:處理速度越來越快,容量越來越大,但是體積要求越來越小,終于出現(xiàn)納米級電路。在狹小的空間內,線路不可能平鋪,只能類似蓋樓疊加,所以,線路之間的“絕緣材料”就成為工藝成敗的關鍵。最早的時候,芯片制造商采用“絕緣液體涂料”的方式處理,不僅需要耗費大量工時,絕緣的性能也不太好。僅僅兩輪的摩爾定律,絕緣涂液就開始力不從心,缺點徹底暴露。

正當芯片業(yè)內的專家束手無策時,日本一家味精廠商的研究員卻有所發(fā)現(xiàn),他們最初只是想著如何處理味精制造過程中的垃圾,然后,發(fā)現(xiàn)味精副產(chǎn)品中含有樹脂類物質,這種物質絕緣隔熱性能非常好,而且可以制作得非常薄。研究員堅信“垃圾只是放錯位置的資源”,通過潛心研究,改進工藝,最終把味精副產(chǎn)品變成絕緣薄膜,供應給芯片廠商。后者在拿到如此材料之后,欣喜若狂,它們不僅形態(tài)自如,承接各種電路組合,耐熱絕緣且非常容易安裝,比之前的絕緣涂層更加安全高效。隨后,世界上各大知名芯片制造商紛紛邀請這家味精廠商提供樣品,并加入自己的采購系統(tǒng)。截止到20世紀末,100%的電腦芯片都采用“味精的副產(chǎn)品”做絕緣處理。即便到了移動互聯(lián)網(wǎng)時代,蘋果、高通、三星、臺積電等當紅芯片商,都要依賴于“味精副產(chǎn)品”。毫不夸張地說,沒有這層薄薄的絕緣膜,芯片幾乎無法制造:再好的設計和光刻,都無法封裝完成。

按照常規(guī)的商業(yè)邏輯來講,這家味精廠商能夠同蘋果、高通合作,而且起到非常關鍵的作用,應該早就頻繁見諸于媒體,品牌識別度應該也是全球級別的。但筆者并不想寫出這家企業(yè)的名字,因為他們不需要。顯然,這和日本企業(yè)的價值觀有很大關系。

匠人精神,在嘈雜的商業(yè)環(huán)境中獨善其身

其實,日本有很多的隱形冠軍,他們掌握著全球產(chǎn)業(yè)鏈最核心的材料,哪怕很小,哪怕是不起眼的,包括芯片材料、特種鋼材、渦輪葉片等等。日本的企業(yè)主或者打工者都喜歡把事情做到極致,他們能充分享受到“技藝升級”的成就感,比之商業(yè)回報要爽20倍以上。這也是為什么,日本企業(yè)沒有依靠“卡別人脖子”而換取巨額的商業(yè)利益。味精廠商只想做好本分:堅持做好的味精,順便提供芯片所用的材料。盡管這個“順便”正在改變世界,而且讓蘋果、三星、臺積電成為全球最賺錢的企業(yè)。

除了芯片所用的絕緣薄膜之外,日本還掌握著大量的尖端材料。據(jù)SEMI推測,日本企業(yè)在全球半導體材料市場,所占份額達到66%。在19種主要材料中,日本有14種市占率超過50%,而四大核心材料,包括硅片、光刻膠、電子特氣和掩膜膠等領域,日本有三項占據(jù)了70%的份額。專利申請不計其數(shù),他們簡直就是一個材料狂魔。

日本在芯片材料領域能取得如此成就,自然不是一朝一夕的事情,他們堅持在各自領域內做到極致,每年都要進行升級,唯有這樣才不會懼怕任何貿易戰(zhàn),畢竟,日本不像中國地大物博、資源豐富,他們能依靠的只有人們的工匠精神。拿芯片所用的硅片舉例,它的原材料是滿世界都存在的沙子,但是對純度和配方要求極高。首先,純度就是一個無止境之路,半導體的硅片純度要求是99.99999999999%,相當于在一個操場上只能允許出現(xiàn)一粒沙子,更可怕的是,日本仍在持續(xù)提高這個純度;其次,配方對材料的影響極大,這個更需要耐心積累,換句話說,就是用幾十年的時間不斷試驗,持續(xù)尋找最優(yōu)組合,世世代代地配置下去,直到找到最佳配方,卡住全球芯片的脖子。

雖然很多人對日本這個民族都沒有好感,但不可否認他們有很多特性都值得我們深思,包括工匠精神、技術積累,在嘈雜的商業(yè)環(huán)境中獨善其身。在全世界都喜歡熱鬧、高調,忙著爭奪品牌識別度、爭奪話語權的時候,日本卻能獨善其身,卡住全世界的脖子,不簡單。

編 輯:王洪艷
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