AI热潮带飞马桶厂?不起眼的日企,控制了芯片命脉
在AI大爆发的时代,一个又一个相关企业乘着风口起飞,像卖显卡的老黄,本来只有游戏佬认识,现在靠着AI需求摇身一变成了科技圈顶流大佬,以前只配跟山寨机搭伙的联发科,跟谷歌签个AI芯片合作协议,股价两天涨19%……

但这些都不是最离谱的,在这股狂潮中,居然有个卖马桶的公司,也跟着上天了。
日本卫浴产品企业,东陶株式会社,也就是大家经常在厕所看见的TOTO,在各大互联网巨头相继宣布扩张AI数据中心后,其股价创下了五年来的最大涨幅,单日涨幅一度触及11% !

马桶,AI,想破头都联系不到一块。
01 隐藏的半导体巨头
这背后的逻辑,并非东陶搞了个AI马桶跟用户唠嗑,而是它有一项不太起眼的副业,对于半导体生产至关重要。

由于半导体制造需保持纳米级精度,任何微小幅移都会导致器件失效,所以晶圆在加工时需要被固定住。过去大多采用真空吸盘,由真空泵用于从吸附区域抽气降压,从而在晶圆与盘子间产生真空区域,将其稳稳吸住。但这种老办法会导致晶圆边缘受力,容易出现形变,真空吸盘也难以在真空或极低压下工作,还会产生微尘颗粒,造成晶圆污染。

随着半导体产业对加工精度要求越来越高,巨头们纷纷开始改用静电吸盘,这玩意用绝缘体料制成一个吸附面,通常是特种陶瓷,然后陶瓷下方嵌入电极和电源。工作时向电极施加电压,产生电场,然后感应在晶圆上,使两者之间产生静电吸力,受力非常均匀,而且不会直接接触晶圆,减少了损伤和污染。

聪明的你,应该想到其中的联系了,吸盘需要陶瓷,而马桶也是陶瓷做的,可以共用东陶掌握的底层技术。
吸盘所需的特种陶瓷,必须拥有高致密性和低孔隙率,还要确保强度、绝缘和导热,平整度也要控制到纳米级,其中还要保留孔隙结构,从而设置冷却晶圆用的气体通道。由于吸盘内部得安装电极,陶瓷吸附面还必须一次烧结成形,对工艺要求十分苛刻。
东陶这家公司,已经跟陶瓷打了百来年交道。除了研究客户的屁股之外,他们在陶瓷烧结工艺和配方控制也上有很多经验积淀 。第一次石油危机期间,日本经济暂时性低迷,马桶等卫浴产品销量也随之扑街,危机之下,东陶开始尝试研究高附加值的特种陶瓷,试图用静电吸盘,从刚刚兴起的半导体产业中分一杯羹。

在开发过程中,东陶遇到了很多麻烦,早期实验品不是开裂,就是次品率严重超标,并且吸盘上经常出现来源不明的异物,被污染了就无法用于半导体生产。

当时的日本,工匠精神还没变成躬匠精神。东陶的老师傅们埋头折腾了好几年,总算试出了合适的工艺和配方,神秘的异物问题,也找到了答案,那玩意其实是化妆品粉末,由于特种陶瓷生产工作还有大量人工参与,所以污染了,改用自动化+高标准无尘车间就能解决。发现这个问题的,正是东陶用于检查马桶瑕疵的高精密显微镜,闭环了属于。
东陶在90年代成功量产静电吸盘之后,并没有马上起飞,因为那时候的芯片性能弱、制程低,所以对加工精度要求,更为廉价的真空吸盘已经可以满足需求,因此,东陶也没有在半导体领域刷出多大的存在感。

但时代是滚滚向前的,随着人类的芯片性能越来越强,对于算力和存储的需求也越来越高,东陶的产品终于迎来了高光时刻。SK海力士、三星电子、铠侠控股等全球芯片大厂,都成了东陶吸盘的用户。着人工智能基础设施建设的加速,芯片需求进一步增加,直接导致了东陶相关精密陶瓷组件需求也跟着水涨船高,公司的股价自然就飞起来了。
如果你只看传统卫浴产品,东陶这几年在国内被打得丢盔弃甲,从年赚几亿,到亏损数千万,还关掉了运营多年的北京、上海工厂,国产品牌正在疯狂吞噬它的份额。

南方都市报
但东陶以半导体精密陶瓷为代表的新业务,已经成为了新的增长引擎,贡献了公司42%的营收 ,并且利润率达到了40%,远高于东陶所有部门7%的平均水平。
搞了一百年马桶之后,这家企业终于找到了自己的第二春,而这种看似天马行空的跨界转型,又跟东陶原来的业务的是分不开的。
就好像方士炼丹,你整那仙丹可能保不了长命百岁,但只要你尝试次数够多,没准会发明火药。
02 日版“工业大摸底”
前两年网上流行过“工业大摸底”的梗,说是军工遇到什么想破头难题,结果找企业一问,人家早就突破核心技术了,已经在民用产品上大规模应用。什么造绳索的掏出了航母阻拦索,卖鱼竿的掏出了高性能碳纤维……

如果让日本人来写类似的段子,他们一定会写半导体。没错,从传统行业跨界到半导体的日本企业,还不止东陶一个。
之前网上就惊呼,全球芯片的命脉竟然被一家味精厂给把住了,这家企业就是日本的味之素,20世纪初,味之素靠着发明味精起家,此后主营食品调味料。

70年代时,味之素的工程师们,研究起了生产味精的废料,结果发现其中的树脂类残渣,绝缘性能很不错,但是暂时想不到有啥用,就搁那慢慢研究。
进入21世纪之后,芯片电路密度越来越高,传统绝缘材料跟不上了,不是太厚装不进去,就是太薄容易被击穿,造成短路。当时英特尔被这个问题搞到头皮发麻,找到味之素的团队,希望他们能够开发一种特殊的绝缘薄膜。于是味之素就把这些库存技术拿出来改良,搞了著名的ABF薄膜(Ajinomoto Build-up Film)。这玩意不仅绝缘,还具有高耐用性,低热膨胀性,易加工性,能用来区隔的微米级线路。

按照味之素官方的说法,“它已成为几乎所有高性能CPU的首选产品”。
这话并不完全是吹牛皮,由于其它厂商缺乏没有类似的技术积累和专利,需要花费大量的精力试错,才能造出类似ABF薄膜的产品,而且生产出来毫无性价比可言,由于味之素入行早、规模大,再加上原料来自生产味精的副产品,其制作成本很低。在这种优势下,味之素垄断了绝大部分市场,无人敢挑战。

后来AI热潮来临,全球需要芯片,但味之素扩产需要2到3年的时间,这直接造成短期供给紧张,芯片厂则把涨价成本都转嫁给了客户,于是,“味精厂卡全球半导体脖子”的荒诞一幕就此诞生。
类似的案例还有花王,这家日本企业本来是做日化的,卖了了几十年洗面奶、洗发水,属于超市里的老熟人,它在半导体领域也找到了属于自己的工作,洗晶圆。

半导体制造本质上是一个不断在晶圆上“雕刻”并“清洗”的过程,要洗掉数万亿个纳米级颗粒,些许残留,都可能导致整块晶圆报销,所以,清洗工序占据了半导体制造全过程约30%的时间。随着半导体工艺日趋复杂,开始搞什么 2.5D/3D 先进封装,助焊剂残留也成了大问题。

这时候,花王笑了,过去它为了强化日化品去油能力,开发了很多种“表面活性剂”,通过降低表面张力,使水与油能够更好地混合,从而让水流带走油脂。
花王拿同源的技术,做了晶圆的工业清洗剂,它家的产品能改变硅片的表面性质,使原本疏水的表面变得极度亲水,洗完之后还能形成电荷层, 防止被清除的颗粒再次附着在晶圆上 ,芯片厂用了都说牛,不仅提高了良率,还能省水费。

还有个例子是富士,这家公司以前的主业是做胶卷,跟柯达算同行,掐指一算,柯达如果投胎,今年也该有16岁了,但富士却没有随着胶片相机衰落而倒闭,仍然是市值高达250亿美元的大企业。富士保命的关键在于,及时将业务多元化,并且转型到了半导体产业链。

富士胶片在捣鼓胶片的过程中,对感光物质、染料合成以及复杂化学反应控制积累了深厚经验,转型之后,他们拿这些技术来生产光刻胶中的感光剂、添加剂。除此之外,富士还向许多大厂,提供半导体清洗和干燥过程中所需的高纯度酸、碱、溶剂和蚀刻液,这也是胶片时代就开始研究的技术。

日本这些老牌企业,一个个看上去都在搞低端产业、夕阳产业,背地里却是半导体大佬。
与其说是他们跨界去搞高科技,倒不如说,当年的“日本经济奇迹”还在发力,这个国家曾经拥有强大而完整的工业体系,持续运转了几十年,建立了雄厚的技术储备,当半导体产业有需求的时候,自然而然就能从技术库中掏出点什么大宝贝。

而且日本企业的策略很有意思,他们喜欢搞所谓的“窄门竞争”,芯片设计,我玩不过美韩,半导体生产,我不如中国台湾,应用芯片的各种电子产品,我没有中国做得好,那就转去攻克产业链中规模虽小、但不可替代的“卡脖子”环节,像什么陶瓷吸盘,全球市场规模可能只有数亿至数十亿美元,但足以养活一家企业,而且技术壁垒极高,对下游价值千亿的芯片产业有绝对的话语权。
反过来说,我们中国,目前在半导体上还没达到全球领先,本质就是历史欠账太多了,20世纪上半叶忙着保家卫国,后半叶被封锁围堵,只能走偏科路线。很多工业门类都是近二十年才开始高速发展的,没有长时间的积累,就没有技术百宝箱。
03 中国扫地僧
但是从另外一个乐观的角度看,日本的经验告诉我们,只要中国各个工业门类稳定发展,所积累下的技术,培育出的人才,一定会量变引起质变,带飞半导体。
现在已经有各种“土包子”企业,走出了土到极致变高端的趋势。比如说兴发集团,这家企业的前身,是鄂西山区的一家县级黄磷小厂,产品主要作为化肥、洗衣粉原料,虽然有几十年历史了,但前期毫无存在感,连几张像样的照片都没留下。

但这个厂有股狠劲,就一直钻研磷酸,不停尝试提高纯度。99.9% 纯度的工业黄磷,只能拿去做化肥、农药或者烟火,喊不了高价,只能按吨卖。兴发想办法把纯度搞到了99.9999%,“6个9”的高纯磷酸,可以拿去制药或者做食品添加剂,价格贵得多,利润自然也有了。
2018年,兴发再度取得技术突破,直接搞出了99.9999999%的超高纯度磷酸,整到小数点后面这么多位,并不是炫技,“9个9”成的稀罕物才能做电子级磷酸,其核心用途包括晶圆的清洗、光刻胶去胶、绝缘膜与导体膜的图形蚀刻,是决定芯片良率的关键性基础材料,就是要是放到黄金暴涨之前,电子级磷酸的身价比金子都高。

新华社
做上这种按克卖的高端生意之后,兴发的国内市占率超过80%,还出口到了美日欧 ,赚了钱之后又继续扩产,如今这家公司3万吨/年电子级磷酸生产规模,已经位居全球第一。
还有家叫回天新材的企业,前身是搞汽车密封胶的小厂,业务本来很单一,十多年前,这家企业发现很多特殊工业用胶都依赖进口,是个商机,就开始组织人手搞国产化替代。一个不留神,就填补了十多项空白,其中包括长期被国外垄断的半导体芯片封装胶和导热凝胶,而且人家挺实在,接受媒体采访直接说,光刻胶暂时还没攻克,准备花10年死磕。

湖北日报
还有家名叫鼎龙股份的公司,以前搞打印机、复印机耗材的,用着国外的技术和进口高价原材料,自己就可怜兮兮赚个辛苦钱,后来老板忍不了了,开始研发攻关。掌握了碳粉技术之后,世界好像一下就敞亮了,因为碳粉需要精确控制颗粒大小和分布,而半导体生产所需的CMP抛光液(机械化学抛光),以及对应CMP抛光垫,也有类似的需求,技术存在共通性。

该产品过去一直被美国陶氏垄断,鼎龙搞出国产替代之后,已经开始从它手里抢肉,获得了12%的国际市场份额,在国内,鼎龙的市占率则高达70%,脚跟已经站稳。
没错,中国半导体产业,也有自己的扫地僧。
半导体的发展不是孤立的,它需要精细化工、精密机械、材料科学等全方位的技术支撑,而技术,从来都不会凭空产生,你需要通过一些看似不起眼的产品来持续积累经验教训,也要靠着这些产品赚钱,从而养活研发人员,支付试错升本,下一个时代的门票,需要上一个时代就提前买好。
今天的日本,没有英伟达、英特尔那样顶级芯片大厂,曾经畅销世界的电子产品,也逐渐被中美韩的竞品所取代。但这个国家依然能靠着黄金时代留下的遗产,在半导体行业里保有一席之地,吃AI崛起的红利。只是,当日本的工业逐渐退守堡垒,将越来越多的市场拱手让人,庞大的遗产总会有用完的一天。

对于中国而言,几代人辛辛苦苦建立起来的全门类工业体系,现在才刚刚开花,只需静待果实落地,时间,站在我们这边。



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