Ngành công nghiệp thủy tinh Nhật Bản trỗi dậy nhờ vật liệu bán dẫn AI

2 giờ trướcBài gốc

Ngành công nghiệp thủy tinh Nhật Bản từ lâu đã phải đối mặt với tình trạng trì trệ tại thị trường nội địa. Tuy nhiên, một điểm sáng đầy hứa hẹn vừa xuất hiện khi các vật liệu thủy tinh đang trở thành thành phần thiết yếu trong các thiết bị bán dẫn phục vụ trí tuệ nhân tạo (AI).

Nhà sản xuất vật liệu Asahi Kasei đang chuẩn bị bước chân vào thị trường vật liệu cách điện dành cho chất nền bán dẫn

Cuộc đua sợi thủy tinh chuyên dụng cho chip AI

Sự bùng nổ của trí tuệ nhân tạo đang làm thay đổi hoàn toàn các tiêu chuẩn về vật liệu bán dẫn. Các chip AI thế hệ mới phải xử lý một lượng dữ liệu khổng lồ với tốc độ cực cao, dẫn đến thiết kế mạch nhiều lớp và kích thước gói bán dẫn ngày càng lớn. Chất nền nhựa truyền thống tỏ ra kém hiệu quả trong việc kiểm soát tình trạng cong vênh và giãn nở do nhiệt độ. Thực tế này kích thích nhu cầu về các vật liệu thủy tinh có bề mặt nhẵn mịn hơn và khả năng chịu nhiệt tốt hơn.

Nắm bắt xu hướng, nhà sản xuất vật liệu Asahi Kasei đang chuẩn bị bước chân vào thị trường vật liệu cách điện dành cho chất nền bán dẫn với sản phẩm vải thủy tinh có hệ số giãn nở nhiệt thấp (low-CTE). Sản phẩm này hiện đang trong giai đoạn phát triển và đánh giá bởi khách hàng, hướng tới việc thương mại hóa trong vài năm tới.

Lĩnh vực này hiện do Nitto Boseki (Nittobo) thống trị với 90% thị phần toàn cầu nhờ các vật liệu có độ giãn nở nhiệt chỉ bằng một nửa so với sản phẩm thông thường. Nguồn cung từ Nittobo đang rất eo hẹp trước lực cầu mạnh mẽ từ các hãng như Nvidia. Việc Asahi Kasei tham gia thị trường được kỳ vọng sẽ giúp giải tỏa áp lực nguồn cung cho các khách hàng quốc tế.

Bên cạnh vải thủy tinh low-CTE giúp chống cong vênh, các doanh nghiệp cũng nhận được vô số yêu cầu về các sản phẩm có hằng số điện môi thấp (low-dielectric) nhằm giảm độ trễ tín hiệu, hỗ trợ truyền thông tin tốc độ cao. Nippon Electric Glass đã chính thức mở bán lại dòng sợi thủy tinh D2 điện môi thấp vào cuối năm 2025. Sản phẩm này từng được phát triển cách đây hai thập kỷ cho ăng-ten viễn thông nhưng phải ngừng sản xuất do nhu cầu yếu. Sự trỗi dậy của AI đã thôi thúc hãng tái khởi động dự án, cải tiến hiệu suất và đưa sản phẩm quay lại thị trường.

Dù công suất hiện tại còn khiêm tốn, công ty dự kiến sẽ đưa vào hoạt động một cơ sở sản xuất hàng loạt vào những tháng cuối năm nay để phục vụ ngành bán dẫn, thay vì mảng vật liệu composite cho phụ tùng ô tô đang chịu cạnh tranh gay gắt. Hãng cũng đang phát triển sợi thủy tinh low-CTE với mục tiêu nâng doanh số dòng sản phẩm giá trị gia tăng này lên mức 10 tỉ yen (khoảng 63 triệu USD).

Chuyển dịch chiến lược để vượt qua rào cản truyền thống

Ngành thủy tinh từ trước đến nay phụ thuộc rất nhiều vào mảng xây dựng và sản xuất ô tô. Tại Nhật Bản, sự suy giảm dân số kéo theo nhu cầu suy yếu của thị trường truyền thống. Số liệu từ Bộ Kinh tế, Thương mại và Công nghiệp Nhật Bản cho thấy nhu cầu đối với thủy tinh đa dụng trong nước vào năm 2023 đã giảm 8,2% so với năm 2010. Áp lực cạnh tranh về giá từ các đối thủ Trung Quốc cũng ngày một gia tăng. Để sinh tồn và phát triển, các tập đoàn lớn giờ đây coi chất bán dẫn và vật liệu điện tử là chìa khóa tăng trưởng cốt lõi.

Tập đoàn AGC dự báo mảng vật liệu điện tử sẽ mang về 45 tỷ yên lợi nhuận hoạt động trong năm tài chính kết thúc vào tháng 12. Con số này tương đương 29% tổng lợi nhuận hoạt động hợp nhất của hãng, đánh dấu một bước nhảy vọt so với mức 7,6% của năm 2022. Dù sản lượng vật liệu điện tử thấp hơn nhiều so với kính ô tô hay kính xây dựng, biên lợi nhuận cao đã biến mảng này thành nguồn thu nhập vững chắc.

AGC đặt mục tiêu sản xuất hàng loạt chất nền lõi thủy tinh vào năm 2028 nhằm thay thế chất nền nhựa truyền thống. Bất chấp đặc tính dễ vỡ và khó gia công của thủy tinh, AGC đã phát triển thành công công nghệ khoan lỗ siêu nhỏ từ 50 đến 100 micron có độ chính xác tuyệt đối. Chất nền này giúp triệt tiêu hiện tượng cong vênh ở nhiệt độ cao và rút ngắn đường truyền điện, qua đó giảm 30% mức tiêu thụ điện năng. Các tập đoàn sản xuất chip hàng đầu như Intel cũng đã xác nhận sẽ tăng cường sử dụng chất nền lõi thủy tinh trong tương lai.

Các tập đoàn khác như Dai Nippon Printing và Toppan cũng đang tăng tốc nghiên cứu. Dai Nippon Printing đã vận hành dây chuyền sản xuất thử nghiệm vào tháng 12 năm 2025. Toppan dự kiến khởi động dây chuyền thử nghiệm tại tỉnh Ishikawa vào tháng 7 năm 2026 để xác minh công nghệ sản xuất hàng loạt.

Toàn ngành vật liệu đang dồn sức cho bán dẫn AI. Thống kê từ 182 công ty vật liệu niêm yết trên thị trường Prime của Sở giao dịch chứng khoán Tokyo ghi nhận hàng loạt dự án đầu tư vốn cho AI và trung tâm dữ liệu trong năm 2025, chiếm tới 35% tổng vốn đầu tư của các doanh nghiệp này. Việc Nittobo quyết định rót 15 tỉ yen xây dựng tòa nhà mới tại nhà máy Fukushima để tăng gấp ba sản lượng vải thủy tinh low-CTE vào năm 2027 là một minh chứng rõ nét. Ngành thủy tinh Nhật Bản dường như đã tìm ra công thức chiến thắng khi tái cơ cấu nhanh chóng và nắm bắt thành công nhu cầu khổng lồ từ kỷ nguyên trí tuệ nhân tạo.

Bùi Tú

Nguồn Một Thế Giới : https://1thegioi.vn/nganh-cong-nghiep-thuy-tinh-nhat-ban-troi-day-nho-vat-lieu-ban-dan-ai-249621.html