【脱水研报】国联民生证券:ABF膜——先进封装核心材料,受益AI服务器放量

2026-09-20 15:29:434

研报来源:国联民生证券《电子行业专题报告:ABF膜,先进封装核心材料受益于AI服务器放量》
发布机构:国联民生证券
分析师:薛宏伟(S0590526060002)、研究助理范晓康(S0590126070011)
发布时间:2026年9月18日
评级:推荐(维持)

一、核心结论

味之素或对部分中国大陆客户调整ABF膜供应 + Vera Rubin量产爬坡 + Google TPU持续迭代 → AI半导体基板面积扩大、积层数增加 → ABF供需趋紧 → 国内积层绝缘膜厂商加速客户验证与产业化。

一句话:AI服务器放量拉动ABF膜单颗用量与总量双升,海外垄断下国产替代空间打开。

二、产品认知:ABF膜是什么1. 定义与定位

ABF全称Ajinomoto Build-up Film,即“味之素积层膜”,是日本味之素集团开发的用于半导体封装基板的薄膜型层间绝缘材料。严格意义上,ABF是味之素的产品名称,而非某一种树脂的通用化学名称。

ABF膜 ≠ ABF载板:ABF膜是制造封装基板所使用的关键绝缘材料;ABF载板是由芯板、ABF绝缘层、铜线路、微孔和焊盘等共同组成的封装基板成品。

ABF膜位于半导体封装基板内部,不是芯片与基板之间的底部填充胶。

核心作用:隔离相邻铜线路保证电气绝缘;为精细铜线路和激光微孔的加工提供材料基础,实现封装基板高密度互连。

2. 材料组成

有机—无机复合热固性薄膜,基础配方主要由有机环氧树脂、固化剂和无机微粒填料组成。

环氧树脂承担成膜、电气绝缘、粘结及包覆铜线路功能;固化剂使环氧树脂交联形成稳定热固性结构;无机微粒填料用于降低热膨胀系数、提高刚度和尺寸稳定性。

生产过程:树脂清漆→涂布于PET承载膜→干燥成膜,PET膜后续被剥离。

3. 结构堆叠

典型有芯ABF封装基板截面:铜线路层—ABF绝缘层—铜线路层—芯板—铜线路层—ABF绝缘层—铜线路层。

通过“ABF绝缘层+精细铜线路+激光微孔”重复堆叠,将芯片侧高密度小间距端口扇出为主板侧间距更大的BGA焊球阵列。

三、产品代际演进年份系列定位1999ABF正式量产被大型半导体厂商采用2001SH系列早期商业化系列2004GX系列标准化持续演进产品系列2007GZ系列低介电损耗、高速传输方向2009GC系列—2014LE系列面向FO-WLP/PLP的低翘曲模塑膜2015GL系列低介电损耗、低粗糙度、低CTE、高Tg

GX系列性能演进实例:GX13、GX-92、GX-T31的CTE分别约46、39、23 ppm/K;5.8GHz下Df分别约0.019、0.017、0.014;杨氏模量由4.0 GPa提高到5.0 GPa和7.5 GPa。

GZ/GY/GL关键参数:GZ-41的CTE约20 ppm/K,DMA Tg约198℃,5.8GHz下Df约0.0074;GY11的Df可降至约0.0042(但小孔激光加工后去钻污存在挑战);GL样品CTE约20 ppm/K,DMA Tg约171℃,Df约0.0044,杨氏模量约13 GPa。

技术演进主线:液态绝缘油墨向膜材转变→SH早期商业化→GX标准化和低CTE化→GZ/GY低Df化→GL低损耗与工艺兼容性协同优化。

四、核心性能指标(技术壁垒所在)1. 热膨胀系数(CTE)

现有ABF的CTE普遍在15×10⁻⁶~20×10⁻⁶/℃。

与硅芯片(CTE≈2.6×10⁻⁶/℃)、铜布线(CTE≈17×10⁻⁶/℃)存在显著热膨胀系数不匹配,CTE过高将导致载板翘曲,影响芯片键合精度。

当CTE降至≤12×10⁻⁶/℃时,有助于缓解热膨胀失配,提升与化学镀铜的界面结合力,为CoWoS等先进封装芯片载板提供可靠绝缘支撑。

2. 介电常数与介电损耗(Dk与Df)

Dk越低,高速传输信号质量越好、速率越快;Df越低,信号在介质中传送的完整性越好。

面向AI大算力芯片封装基板的ABF需采用平均粒径≤0.5μm的精细填料体系,适配二氧化碳激光打孔工艺,在5GHz频率下可实现Dk≤3.4、Df≤0.0035的低介电低损耗特性。

3. 表面粗糙度(Ra)

高端GPU载板线宽/线距已达6/6μm,除胶后过于粗糙会导致SAP闪蚀困难,造成良率损失及可靠性风险。

开发目标:表面粗糙度Ra<100nm且介电常数均匀性偏差≤5%。

2025年10月,味之素新建并全面投产ABF varnish生产设施,实现4/4μm线宽/线距精细线路适配能力,胶膜表面粗糙度控制在60nm以下。

五、技术未来演进方向

低Df化:Df向0.002及以下推进;代表性技术要求已达5GHz下Dk≤3.4、Df≤0.0035。

超薄化:ABF当前单层厚度约10μm,封装多层化驱动膜厚从10μm向5μm验证推进。

精细线路适配:高端GPU线宽/线距进入6/6μm,产业路线由9/12μm向8/8μm推进,进一步向5μm、3μm级推进;对应表面粗糙度向Ra<100nm收敛。

CTE下降:由约20ppm/℃向15 ppm/℃及以下下降,以适应未来无核心载板等新型封装结构。

六、需求端:AI服务器是核心增量1. 应用传导路径

封装载板(层间绝缘材料)→ 高性能逻辑芯片(CPU、GPU、ASIC、FPGA)→ 终端系统(服务器、网络设备、数据中心)。

2. Vera Rubin的拉动逻辑

核心公式:单颗价值量提升 × 平台出货增长(不能将算力增幅直接线性映射为ABF用量)。

性能提升:Rubin GPU由两颗接近光罩极限尺寸的计算芯粒构成,集成3360亿个晶体管,单GPU搭载288GB HBM4,显存带宽22TB/s,NVLink 6带宽3.6TB/s;相较Blackwell的NVFP4推理性能、训练性能、显存带宽和NVLink带宽最高分别提升约5.0倍、3.5倍、2.8倍和2.0倍。

单颗用量提升:味之素在ASV Report 2024中测算,AI半导体基板面积指数由1提升至3.5,ABF总积层数由6层增加至18层,单颗基板ABF使用量约为传统产品的10倍。

总量提升:2026年5月底NVIDIA宣布Rubin进入全面量产爬坡,供应链覆盖30个国家、350余座工厂,生产型产品计划2026年秋季开始出货;AWS、Google Cloud、Microsoft、OCI及CoreWeave等已提出部署计划。

关键验证指标:IBIDEN预计AI服务器载板SAP生产负荷指数将由2024年的1.0提升至2026年的1.8和2027年的2.5。

时间节奏判断:Rubin增量贡献或将自2026年下半年逐步显现,并有望在2027年随平台爬坡进一步放大。

3. Google TPU的拉动逻辑

性能侧:第七代TPU Ironwood相较Trillium,FP8峰值计算能力提升约5倍,单颗HBM容量达192GB(约为上一代6倍),HBM带宽7.37TB/s(约为上一代4.5倍);第八代TPU 8i配置288GB HBM和384MB片上SRAM(片上SRAM容量达上一代约3倍)。

数量侧:Alphabet 2026年第二季度资本开支达449亿美元,绝大多数投入AI技术基础设施;2026年4月Anthropic与Google Cloud扩大合作,新增TPU算力容量预计自2027年开始上线,达到多个GW级别。

外部客户导入:Anthropic已宣布最高约百万颗TPU的使用计划。

4. 行业总量数据

TrendForce预计2026年全球九大CSP资本开支同比增长约90%,AI服务器出货量同比增长接近31%。

台积电于2025年完成5.5倍光罩尺寸CoWoS方案认证,计划2026年量产。

七、供给端:海外垄断,国产替代空间广阔1. 竞争格局:味之素绝对龙头

味之素官网称其产品在全球主要个人电脑用层间绝缘膜市场份额接近100%;根据TrendForce,味之素在GPU、CPU载板用ABF材料中份额超过95%。

壁垒构成:树脂配方、无机填料分散、精密涂布及与载板制程长期协同,形成“材料性能—加工良率—客户认证”复合壁垒。

追赶者:积水化学已推出热固性积层绝缘膜(客户包括凸版印刷、南亚电路板);Resonac亦布局积层膜产品,但产能释放缓慢,新供应商从送样验证到稳定量产仍需较长时间。

2. 国内厂商进展对比公司产品/路线公开进展阶段判断华正新材CBF积层绝缘膜面向CPU/GPU等场景,年报称重点研发研发/导入期纽菲斯类ABF增层胶膜莲花控股子公司以9,250.57万元取得46%股权整合推进兴南创芯高性能积层膜规划60万平方米/年产线,2026年8月披露时尚未建成研发+产线建设广东伊帕思类ABF增层膜AI高速覆铜板及封装载板基材制造基地2026年6月动工,规划总投资25亿元产业化基础+扩产

国产替代判断:国内企业已从单一配方研发向“树脂体系—膜材涂布—载板验证—产线建设”协同推进,但进度分化明显;国产替代有望先在国内载板客户及相对成熟规格切入,高层数、大尺寸FC-BGA所需的低损耗、低翘曲与批次稳定性仍是向高端市场突破的核心。

八、投资建议(三大环节)(1)积层绝缘膜国产替代

南亚新材华正新材生益科技激智科技莲花控股中京电子东材科技呈和科技

(2)填料

球形硅微粉作为无机填料掺混于ABF膜树脂配方中,用于降低热膨胀系数、调节介电性能,是ABF膜不可省略的组分。国产ABF膜量产放量有望带动填料需求增长;随着AI基板积层数提升,单板填料消耗量亦同步放大,量价具备一定上行空间。
联瑞新材凌玮科技

(3)载板

ABF膜逐层压合于载板芯层两侧构建精细线路与微孔互连结构。载板厂商是ABF膜的直接采购方,AI基板需求放量驱动载板扩产,国产材料供应链安全绑定为核心增量逻辑之一;载板芯层所用低介电/低热膨胀电子布及线路用HVLP高端铜箔同步受益。
深南电路、兴森科技中材科技宏和科技德福科技方邦股份

九、投资主线主线逻辑相关环节主线一:ABF膜国产替代味之素垄断,国内厂商加速验证与产业化南亚新材华正新材生益科技激智科技莲花控股中京电子东材科技呈和科技主线二:填料需求放量国产ABF膜量产+AI基板积层数提升,单板填料消耗放大联瑞新材凌玮科技主线三:载板扩产AI基板需求放量驱动载板扩产,材料供应链安全绑定深南电路、兴森科技中材科技宏和科技德福科技方邦股份主线四:AI服务器放量Vera Rubin量产爬坡+Google TPU迭代,ABF单颗用量与总量双升全产业链十、风险提示

国内厂商高端产品验证与量产进度不及预期的风险:华正新材、兴南创芯等目前多数仍处于研发、产线建设或客户验证早期阶段,若验证周期延长或良率爬坡缓慢,国产替代进程或将显著滞后于市场预期。

AI服务器出货及封装产能释放节奏不确定性的风险。

下游技术路线与ABF被替代的风险。

宏观环境及AI资本开支波动风险。

十一、后续跟踪要点

Rubin相关产品2026年秋季供货节奏,HBM4验证、CX9互联适配、液冷系统调试及整机柜交付节奏。

国内厂商高端产品客户验证与良率爬坡进展。

IBIDEN SAP生产负荷指数变化(2026年1.8、2027年2.5的目标兑现情况)。

十二、文中提及公司汇总

积层绝缘膜/国产替代:南亚新材华正新材生益科技激智科技莲花控股中京电子东材科技呈和科技

填料:联瑞新材凌玮科技

载板及配套:深南电路、兴森科技中材科技宏和科技德福科技方邦股份

国内ABF相关厂商:华正新材、纽菲斯、兴南创芯、广东伊帕思

海外厂商:味之素、积水化学、Resonac、凸版印刷、南亚电路板、IBIDEN

下游客户/平台:NVIDIA、Google、AWS、Microsoft、OCI、CoreWeave、Anthropic、Alphabet、台积电、TrendForce

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