当前位置:首页 > 科技资讯 > 正文

日东纺:百年纺织巨头如何转型为AI芯片核心材料T-Glass的全球垄断者

创立于1923年的日东纺(Nittobo),其渊源可追溯至1898年的一家丝绸纺织企业。

作为日本丝绸纺织业的元老之一,该公司巧妙利用明治政府推动的朝香灌溉渠剩余电力,同步拓展发电与纺织两大业务板块。直至1963年,其产品线仍以纺织为主。但进入1969年,为顺应计算机与集成电路(IC)技术飞跃带来的迫切需求,日东纺开始涉足印刷电路板用玻璃布的生产。

日东纺:百年纺织巨头如何转型为AI芯片核心材料T-Glass的全球垄断者 日东纺  T-Glass 玻璃布 AI服务器材料 第1张

1984年,日东纺推出具有高强度与低热膨胀系数特性的T-Glass。该材料最初被用于复合材料领域,随后逐渐应用于高速处理和高可靠性服务器、智能手机的半导体封装基板。

历经四十载深耕,这家企业如今已成为炙手可热的AI核心材料供应商。

T-Glass究竟是何方神圣?

要理解T-Glass在芯片中的关键角色,必须先认识玻纤布。

玻纤布是由玻璃纤维纱编织而成的织物,具备卓越的绝缘性、耐热性及高强度。在制造铜箔基板(CCL)时,通常将铜箔与玻纤布、环氧树脂等非导电复合材料热压成型,因此玻纤布堪称CCL的核心原料。

铜箔基板又是印刷电路板(PCB)的基础骨架,它构建起导电层,使电路板上的各类电子元件得以互联互通。故而,玻纤布也常被视为PCB基板中不可或缺的增强材料,赋予基板必要的结构强度与电气绝缘性能。这正是每当提及玻纤布题材时,总会连带聚焦铜箔基板与PCB的原因。

当前,玻纤布已广泛渗透于电子产品之中,例如高阶PCB、IC载板、手机、服务器、通讯板等。尤其是在高频高速传输场景下,玻纤布的品质——如低介电常数(Dk)、低介电损耗(Df)——变得至关重要。

日东纺:百年纺织巨头如何转型为AI芯片核心材料T-Glass的全球垄断者 日东纺  T-Glass 玻璃布 AI服务器材料 第2张

随着AI服务器需求井喷,PCB材料加速升级,当前升级重点正聚焦于“低介电”(Low-Dk)与“低热膨胀系数”(Low-CTE)的玻纤布。T-Glass正是这一趋势下的明星产品。

据Nittobo介绍,T-Glass作为一种特种玻璃纤维,其二氧化硅(SiO2)和氧化铝(Al2O3)含量显著高于通用复合材料所用的E-glass。因此,其纤维展现出优异的机械与热性能。与碳纤维、芳纶纤维等类似,T-Glass可用作先进复合材料的增强体,既可单独使用,也可与碳纤维混用,广泛服务于航空航天及体育用品领域。

此外,凭借极低的热膨胀系数和高拉伸弹性模量,T-Glass还被广泛应用于高性能电子材料中,从而推动其在包括AI芯片在内的高性能处理器中的渗透。

除了T-Glass,玻璃纤维家族还包括E-glass(电气级)、A-glass、C-glass(耐化级)、D-glass(低介电级)、S-glass(高强度级)等多种类型。其中,E-glass作为高阶无碱玻璃纤维,电绝缘性优异;S-glass机械强度更高;C-glass则耐化学腐蚀。D-glass主打低介电特性,适用于高频高速板;NE-glass(NEG系)则以尺寸稳定、低损耗见长,常用于服务器主板、通讯板。

T-Glass,即低热膨胀系数玻纤布,是电子级玻璃纤维布(E-glass)的技术分支。它集高刚性、尺寸稳定性、超低CTE于一身,能有效抑制先进封装过程中的材料形变与翘曲,显著提升多层载板堆叠的结构稳定性与可靠性。

U-glass则主要应用于IC载板(如ABF载板、BT载板)及先进封装(如CoWoS、SoIC)基板等需要承载海量高速信号与电力的封装模块,是实现高速数据传输与稳定运算的基石。

AI服务器的运算功耗与带宽需求远超传统服务器,加之2026年载板面积预计扩大,为增强载板硬度,核心层T-glass用量倍增,载板层数亦随之增加,进一步刺激T-glass需求。据高盛先前报告,由于AI客户采购力强劲,T-glass主要被AI GPU与ASIC等高阶应用的ABF载板消耗,导致同样需要T-glass的BT基板供应趋紧。高盛预期,未来数月乃至数季内,BT基板所需的T-glass可能出现双位数百分比的缺口。

而文章开头提到的日东纺,正是这一领域的绝对霸主。

日东纺:一家独大的市场格局

在介绍日东纺之前,我们不妨先厘清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和精细间距工艺逐层堆叠,最终形成先进的封装基板。这些基板充当芯片模块与系统之间的关键桥梁,负责信号扇出、电源分配与机械支撑。对于现代高性能处理器、GPU及AI加速器而言,其重要性不言而喻。

然而,随着芯片尺寸不断增大、HBM堆叠层数持续增加,以及信号速率迈向112G/224G SerDes,封装基板在大面积多层设计中正面临严峻的翘曲与热机械失配挑战。这在CoWoS等超大封装方案中尤为突出,因为基板的热膨胀特性与结构稳定性已成为影响良率与可制造性的关键瓶颈。

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与人工智能系统的基石。在这个高速、高频、高功耗的时代,如何有效控制翘曲与信号/功率损耗,是推动未来先进封装与材料工程创新的核心命题。

而日东纺,正是其中玻璃纤维环节的主力供应商。

全球范围内,能够生产E Glass的企业不在少数。然而,有能力提供NE玻璃纤维的厂商仅集中于日本与中国台湾的少数几家。即便这些公司能生产NE玻璃纤维,它们仍需向另外两家企业采购编织所用的原材料——NE玻璃纤维纱。

全球仅有屈指可数的厂商能够生产符合M6至M7等级的NE玻璃纤维纱线,其中日东纺(Nittobo)一家就掌控了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不仅推高了公司利润,也使其股价在今年飙升55%以上。除了高速传输NE-Glass,日东纺还独占了T-Glass的全球市场,该产品专为ABF基板设计,因此日东纺在ABF领域毫无竞争对手。随着服务器与PC需求的复苏,日东纺30%的T玻璃销售额预计将迎来高速增长。

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,其股价在随后两周内翻番,并于11月20日创下16150日元的历史新高。尽管后续伴随英伟达股价回调而略有回落,但过去两年的狂飙态势已然确立。

如前所述,对于高阶AI/大尺寸高层数封装载板而言,低CTE、抗翘曲是核心诉求,T-Glass正是破解这些难题的关键材料。

高盛指出,目前多数T-Glass产能被ABF消耗,近年需求激增,已出现供给吃紧与涨价信号。预计未来数月至数季,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AI客户采购能力更强,且AI GPU与ASIC等高阶应用在ABF中使用的T-Glass比例极高,因此T-Glass的分配正进一步向ABF客户倾斜。

对于普通或中低阶载板及主板而言,需求则相对宽松,可选用一般E-glass或其他等级玻纤布。尽管T-Glass并非所有载板的必需品,但在高密度、高可靠性应用中,其优势无可替代。

针对T-Glass的短缺,根据日东纺三季度预期,公司福岛新厂最快将于2026年底落成、2027年初投产。若将该厂新增产能全部投入低热膨胀系数玻纤布T-Glass的生产,其出货量将达到当前水平的3倍左右,届时有望缓解自2024年底持续至今的材料缺货潮。

结语

正如日经新闻此前所言,日东纺107年的发展史,就是一部不断开拓新领域、被超越、再开拓的壮阔史诗。从纺织品制造商起家,到涉足玻璃纤维业务,再到多元化拓展,这家企业始终在变革中前行。

这其实是众多日本厂商的缩影。正如之前介绍的ABF核心供应商味之素,最初也是一家味精制造商。由此可见,这些百年企业在深耕主业的同时,总能衍生出新的机遇,这也是日本在半导体材料领域独步天下的关键所在。

然而,在接受日经采访时,日东纺CEO坦言:“我们不知道何时会被超越。也许是五年后,也许是二十年后。”在他看来,任何技术终将沦为商品,而竞争对手可能来自中国台湾、中国大陆或其他日本公司。

但毋庸置疑的是,日东纺早已成为当之无愧的开拓者。