中方于10月9日宣布,自11月8日起对部分人造钻石实施出口管制,主要涉及粒径≤50微米的工业材料。对于产品和生产设备都要进行管制。这个等级的人造钻石产品,主要用于半导体散热和精密加工,具有军民两用属性,管制符合国际通行做法。
中国有强大的人造钻石粉产能
消息一出,俄罗斯专家甚至比美国方面还激动,一位叫列瓦申科的俄罗斯专家在接受俄卫星通讯社采访时表示:“中国正在利用自己作为人造钻石主要供应国的地位,这主要是为了更好地控制全球高科技制造业供应链。”言外之意是中国人终于发现美国对中方人造钻石的依赖了。
俄罗斯专家为了中国的事情这么操心,也是有自身利益的。在乌克兰战争中,俄方充分暴露了信息化水平低的致命缺陷。而集成电路是信息化的基础,如果美国继续在集成电路产业上保持优势,俄军就算在乌克兰战场上不落下风,未来面对北约的时候还是毫无胜算。俄罗斯自己建立集成电路产业的希望渺茫,那么,要是把美国拉下马,俄罗斯的劣势不就消失了吗?
西方控制的集成电路产业分布在欧洲、美国、日本、韩国、中国台湾,俄罗斯没有办法直接打击其中任何一处。也没有参与核心供应链的任何一个环节。中国就不同了,中国提供的稀土产品、超硬材料、部分气体和耗材,已经在国际集成电路生产中占据了“隐形冠军”的地位。中国要是出手打击美国集成电路生产,可能造成崩溃性的效果。那不就把美国拉平到俄罗斯一样的水平了吗?
所以,虽然中国限制人造钻石出口是为了自己的利益,对俄罗斯也是有利的。
俄罗斯专家并没有详细阐述人造钻石在集成电路产业中的作用。说起来,要是没有充分供应的人造钻石,恐怕这个产业就要宕机了。
人造钻石具有高硬度、高热导率、高绝缘性、化学稳定性。其中高硬度性质可以用来充当切割刀具,把半导体晶圆切割成一个个的芯片。因为钻石硬度最大,可以保证切口光滑平整,减少损伤和浪费,有效提高良品率。在芯片的电路图案加工中,钻石刀具能进行高精度的细微加工。是其他材料做不到的。
美国芯片产业离不开中国钻石粉
人造钻石的热导率是铜的5倍,能够把集成电路工作时产生的热量散发出去。越是密集线距的芯片,发热情况就越严重。弃用人造钻石而选择其他热导率更差的材料,就会严重限制芯片性能的发挥。为了进一步提高芯片散热能力,有时候还会把人造钻石作为散热界面材料或散热基板的一部分,封装在结构中。
如今芯片线距越做越小,电路之间的防短路也越来越困难。人造钻石的绝缘能力很强,击穿电场强度可达10 MV/cm,而硅只有0.3 MV/cm,碳化硅是3 MV/cm,氮化镓也不过5 MV/cm,这为芯片电路绝缘提供了最好的条件。
以上种种,决定了今天的集成电路产业离不开人造钻石。而中国是人造钻石的全球第一大供应国,领先程度比稀土还高,占全球供应量的95%以上。其中有80个百分点是河南贡献的。根据美国地质调查局的估计,从2020年至2023年,美国人造钻石粉末的77%是从中国进口的,其中的99%又用在了芯片制造上。
需要注意的是,美国正在强迫台积电把最高端芯片生产放在美国。亚利桑那工厂投产后,专攻2纳米技术。在这样的情况下,有没有中国提供的人造钻石,对亚利桑那工厂的正常运行有直接影响。
超大规模集成电路的散热需要钻石粉末发挥作用
这就意味着,中方可能把人造钻石作为交换条件,与美国在谈判桌上打一个你来我往。如果美国能够认清形势,接受合理的双边贸易和税收机制,那么人造钻石的对美出口未必发生断崖式下跌,至多就是部分军用和宇航级芯片的生产受到影响。这与稀土出口管制的政策是相一致的。退一步说,如果中方从此禁止人造钻石出口,那么诸多河南企业的市场问题如何解决呢?
中国的人造钻石工厂
等到中国打通全部集成电路生产环节后,美国人的麻烦才会真正来到。到那时候,中国大陆将大幅度减少对集成电路的进口,而内部生产会消耗大量的人造钻石。如今服务于出口的产能会被内需消化。而在限制令的作用下,有关企业也不再需要进一步扩大产能服务海外市场。美国人只能买到珠宝级的人造钻石了。