在 AI 和高效能運算（HPC）時代，晶片封裝技術已經成為決定效能的關鍵。隨著運算晶片的 I/O 數量暴增、資料傳輸速度進入 112Gbps 甚至 224Gbps，傳統的 PCB 和 BT 載板已經無法滿足需求，這時候就需要 ABF 載板（Ajinomoto Build-up Film Substrate）。
ABF 不僅是封裝的重要基礎，更是全球供應鏈的瓶頸之一，其重要性甚至不亞於最先進的晶片製程。
1. ABF 載板的定位與角色
ABF 載板位於 晶片與系統主板之間，扮演高速訊號轉接與電源分配的橋樑，常見於 Flip-Chip BGA (FC-BGA) 封裝。
結構上，晶片（Die）透過微凸塊（Micro Bump）焊接到 ABF 載板，再經由 BGA 焊球連接到 PCB 主板。
ABF 載板的核心功能包括：
- 訊號扇出與放大：將晶片內極細、密集的訊號腳位（Pitch 40–55µm）轉換成 PCB 可接受的 0.4–1.0mm 間距。
- 高速訊號傳輸：支援 112Gbps 甚至更高的 SerDes 高速傳輸。
- 電源完整性管理：提供高達數百瓦功耗晶片穩定、低雜訊的電源網路。
- 機械保護：降低熱脹冷縮差異，避免晶片焊點因應力而斷裂。
簡單比喻：
晶片是「高速資料中心」，PCB 是「城市道路」，而 ABF 則是「高速公路交流道」，負責讓資料在高速環境中順暢流動。
2. 為何晶片不能直接焊在 PCB 上？
表面上看起來，ABF 載板和 PCB 都是一塊「板子」，但兩者的結構、製程完全不同。
晶片 I/O 數量已經高達 10 萬個以上（例如 NVIDIA B100 GPU），而 PCB 無法做到如此密集的布線與微米級焊點，因此必須透過 ABF 先做「扇出」。
同時，ABF 材料具備 低 Dk / 低 Df 特性，能確保高速訊號完整性，避免延遲與失真。
若沒有 ABF，晶片無法穩定運作，訊號會在傳輸中嚴重衰減，高速運算幾乎無法實現。
3. ABF 與其他載板的比較
類型典型應用技術難度特性BT 載板手機 AP、記憶體、一般消費性 IC低便宜、解析度有限ABF 載板AI GPU、伺服器 CPU、高速網通 ASIC極高微米級線寬、低 Dk/Df玻璃基板 (未來)下一代 AI 晶片研發中更佳的 CTE 與尺寸控制
目前 AI 與 HPC 晶片幾乎全面依賴 ABF，未來雖然玻璃基板有潛力取代部分 ABF，但仍需多年研發與驗證。
4. 全球供應鏈：Ajinomoto 的壟斷
(1) ABF 薄膜唯一來源
ABF 的全名 Ajinomoto Build-up Film，正是由日本 Ajinomoto 在 1990 年代研發。這種薄膜具有：
- 低介電常數 (Dk ≈ 3.0)，支援高速傳輸。
- 低損耗 (Df ≈ 0.004)，減少訊號衰減。
- 熱膨脹係數接近矽晶片，避免焊點疲勞。
- Ajinomoto 是全球唯一生產 ABF 薄膜的公司，市佔率接近 100%。
換句話說，全球所有 ABF 載板廠，都必須依賴 Ajinomoto 提供的原料。
(2) 主要 ABF 載板製造商
5. ABF 在先進封裝的實際應用
(1) AI GPU 封裝：以 NVIDIA H100 為例
- 矽中介層負責 GPU ↔ HBM 間的超高密度連接。
- ABF 載板則負責將整個模組的訊號放大、轉接，並提供穩定電源。
(2) CPO (Co-Packaged Optics)
- 在 400G/800G 光通訊晶片中，ABF 也扮演高速電訊號與光模組之間的橋樑，確保極低延遲。
6. ABF 面臨的挑戰與未來
- 產能瓶頸
AI 熱潮推動 NVIDIA、AMD 等公司需求暴增，但 ABF 擴產週期長（2~3 年），供不應求。成為全球 AI 供應鏈最前端的關鍵卡位。
- 技術極限逼近
- 線寬已經縮小到 2 µm 等級，對光刻、蝕刻良率要求極高。
- 產線良率稍有波動就會導致重大供應短缺。
- 潛在替代技術：玻璃基板
- 玻璃基板具有更好的尺寸穩定性與更低 CTE，理論上可取代 ABF。
- 目前仍在驗證階段，最快也需要 3~5 年才可能量產。
7. 總結
項目重點ABF 核心角色連接晶片與主板，提供高速訊號傳輸與電源穩定性Ajinomoto 地位全球唯一 ABF 薄膜供應商，絕對壟斷需求來源AI GPU、HPC CPU、CPO、5G/6G ASIC最大瓶頸產能擴張慢、技術門檻高、良率極度嚴苛未來競爭者玻璃基板，但短期內難以取代
一句話總結：
ABF 載板是 AI 時代晶片封裝的「高速交流道」。 它不僅是先進封裝的核心基礎，更是全球 AI 產業鏈最前端、最關鍵的戰略資源。
