從餐桌跨越到晶片

文/穿山甲 |2025.11.27
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文/穿山甲

1907年,日本化學家池田菊苗在家中喝著妻子煮的味噌湯後,發覺異常美味。攪動味噌湯後發現,湯中添加了昆布調味,於是對昆布湯產生了好奇。隨後一口氣買了幾十公斤的昆布帶到實驗室中,檢測其中的元素與分子結構,從中提取出麩胺酸鈉。

食材中若含有這種成分,則會讓人感覺更加美味,並將這種味道命名為鮮味。隨後他再透過麩質水解萃取小麥蛋白中的麩胺酸鈉,並取得製造專利,與企業家鈴木三郎助共同創立「味之素」公司生產味精。自此,味之素成長為最大的味精生產商,市占率一度達到80%左右。

生產過程 廢物利用



味精的製造主要依靠發酵與提煉。在這個過程中,除了產出麩胺酸鈉,還會生成一些其他物質。起初,這些副產物不過是製程中的廢棄物,價值不高。然而,在1970年代味之素的研究員竹內光二,對這些副產物進行系統性研究,發現可以將副產物製作成薄膜,這種薄膜具有良好的物理與化學性質。

這種薄膜之後被稱之為ABF(Ajinomoto Build-up Film),字面上的意思就是味之素增層薄膜。ABF薄膜不僅具有優異的絕緣性質,還非常耐熱,機械強度也非常好。雖然是開發出來了,但卻沒有明確的市場需求,產品再好也只能堆在倉庫積灰。然而味之素仍持續投入資源,對薄膜進行完善改良,優化其材料性能,並建立專屬的生產線。往後幾十年,這種材料就像是種子般,被埋在乾旱的土壤中,靜默地等待著。

隨著時間推移,全球半導體技術不斷地被提升,尺寸愈做愈小,元件密度持續上升,晶片能力突飛猛進,從早期只能做簡單運算的處理器,到今天能支撐人工智慧與雲端運算的超強大算力,晶片發展似乎永無止境。

但在1990年代中期,工程師們開始遇到一個棘手的問題,晶片雖然能做到愈來愈小,但要把晶片與載板連接起來,卻變得愈發困難。原因在於,晶片上有成千上萬個訊號接點,間距細小如絲,要把它們穩定地連接出去,需要極為精細的載板。而載板的線路之間,如果缺乏優秀的絕緣層,就會互相干擾,導致速度降低甚至出錯。

晶片瓶頸 迎來突破



晶片速度已經不是唯一瓶頸,封裝才是技術突破的關鍵。這就需要一種全新的材料,介電係數要低,避免訊號延遲,絕緣性也要高;要耐熱,經得起晶片的高溫製程,熱膨脹係數也要低;還要能形成超薄、均勻的膜,適合高密度布線;可以在材料上直接以化學鍍銅製作線路,這幾乎是不可能的材料要求。

在當大家想得焦頭爛額時,味之素以前的產品突然被發現,而且密切貼合所有需求,廣大的市場需求就像大雨般降臨,讓埋在土裡的ABF,一夜間發芽生長茁壯。

截至目前為止,這家由製造味精起家的公司,應用在封裝製程的ABF材料,已占全球市占率的90%以上,幾乎快壟斷了市場。雖然市面上有需多替代產品,但在高階晶片、高效能與高速傳輸的先進封裝製程上,ABF仍然是無可替代的主流產品,可以說是半導體世界的「隱形冠軍」,甚至曾經因為供應緊張,連帶影響了全球晶片與伺服器的產能。

味之素這種「不務正業」的作法,雖然頗受質疑,但面對問題徹底研究的精神,也讓公司在數十年後意外獲得驚人的產值,形成味之素持續經營的護城河。

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