A maior parte dos holofotes no boom da IA vai para a Nvidia, a TSMC e as fábricas de semicondutores de ponta. Só que, longe do glamour dos nanómetros, um grupo japonês conhecido no dia a dia por temperos e macarrão instantâneo passou a fabricar cerca de 95% de um material sem o qual os semicondutores mais avançados simplesmente não saem do papel.
Ajinomoto e o ABF: do macarrão instantâneo ao material insubstituível dos semicondutores
No Japão, a Ajinomoto é sinónimo de tempero, MSG e sopas instantâneas. Nos relatórios, aparece como um conglomerado diversificado de alimentos e químicos, com vendas anuais na casa dos bilhões. Na prática, porém, a empresa também se consolidou como um pilar discreto da era dos semicondutores.
O ponto de virada atende pelo nome de Ajinomoto Build-up Film (ABF) - que, em tradução livre, pode ser entendido como um filme para construção em camadas. Trata-se de uma película isolante ultrafina que fica dentro do substrato responsável por ligar o processador ao restante do dispositivo. Não é um componente “vistoso”, mas é notoriamente difícil de substituir.
ABF é uma película isolante usada no empacotamento avançado; estima-se que a Ajinomoto forneça mais de 95% da demanda global.
Sem o ABF, os processadores mais avançados do mundo teriam enorme dificuldade para sair da fábrica. Isso inclui os aceleradores de IA mais recentes da Nvidia, que sustentam desde serviços no estilo do ChatGPT até centros de dados corporativos de grande escala.
A origem culinária que abriu caminho para materiais de alta tecnologia
A história do umami que deu início a tudo
A entrada da Ajinomoto no universo de alta tecnologia começou em um contexto completamente diferente. Em 1908, o químico de Tóquio Kikunae Ikeda isolou o glutamato de um caldo de alga marinha ao investigar um sabor “novo”, que ele batizou de umami. No ano seguinte, ele ajudou a criar a Ajinomoto - literalmente, “a essência do sabor”.
Desde cedo, a empresa se apoiou em fermentação, biologia e química de alimentos. Esse domínio de moléculas e de processos industriais, com o tempo, criou a base para investidas em químicos especiais e, mais adiante, em materiais para eletrónica.
Transformar resíduos em ativo estratégico
Nos anos 1970, a produção de aminoácidos pela Ajinomoto gerava grandes volumes de subprodutos químicos. Esses resíduos eram um problema: precisavam ser tratados, reciclados ou descartados - tudo com custo elevado.
Em vez de simplesmente absorver a despesa, equipas de pesquisa passaram a testar as propriedades físicas e elétricas desses compostos. Alguns apresentavam estabilidade térmica incomum e forte comportamento isolante. Naquele momento, não havia uma aplicação óbvia.
Duas décadas depois, a própria indústria de semicondutores acabaria trazendo o “encaixe” ideal.
Quando a miniaturização da Intel encontrou um limite
1996: os materiais tradicionais deixam de dar conta
Em meados dos anos 1990, fabricantes como a Intel reduziam as dimensões dos circuitos com tanta agressividade que tintas e materiais isolantes tradicionais já não acompanhavam. Com trilhas metálicas cada vez mais próximas, os problemas se acumulavam: bolhas de ar presas, secagem deficiente, contaminação e aumento de defeitos nas linhas de produção.
A Intel e fornecedores começaram a considerar uma alternativa: em vez de “imprimir” padrões isolantes como tinta, por que não usar um filme contínuo, que pudesse ser laminado e depois gravado com precisão?
A pergunta da indústria para a Ajinomoto foi direta: é possível converter essa química de especialidade em uma película isolante ultrafina, estável e capaz de sobreviver à produção de semicondutores?
Quatro meses que mudaram o empacotamento avançado
A Ajinomoto aceitou o desafio. Químicos e engenheiros de materiais trabalharam em ritmo acelerado, combinando experiência em química de alimentos com ciência de polímeros. Em cerca de quatro meses, chegaram a algo novo: um filme uniforme e ultralimpo, capaz de ser aplicado em rolo sobre o substrato, aquecido, perfurado por laser e preenchido com cobre.
Nascia o Ajinomoto Build-up Film (ABF).
Principais características do ABF:
- resistência a temperaturas muito elevadas durante a montagem do semicondutor
- perfuração a laser extremamente precisa, com mínima deformação
- compatibilidade com integração direta de cobre
- propriedades isolantes estáveis, mesmo com a redução contínua das dimensões dos circuitos
Um detalhe crucial: cada nova geração de semicondutores exige uma versão ajustada do filme. Espessura, comportamento de cura e interação com químicos de gravação precisam ser calibrados. Esse processo de afinação - cuidadosamente protegido pela Ajinomoto - torna a imitação rápida particularmente difícil.
Da Intel à Nvidia: por que o ABF se tornou inevitável
Adoção generalizada a partir dos anos 2000
A Intel adotou formalmente o ABF em 1999 para processadores de alto desempenho. Logo depois, concorrentes seguiram o mesmo caminho. No início dos anos 2000, AMD, Broadcom, Qualcomm e muitos outros já migravam os seus produtos mais avançados para substratos baseados em ABF.
À medida que os semicondutores ganham potência, crescem também as necessidades de ligação à memória e ao “mundo externo”. Isso pressiona a densidade do empacotamento, aumentando a dependência de materiais como o ABF, capazes de lidar com uma enorme complexidade de interligações em uma área diminuta.
Por que os semicondutores de IA da Nvidia não conseguem contornar o ABF
Os aceleradores modernos de IA deixaram de ser uma única pastilha “plana”. Projetos recentes da Nvidia, como a arquitetura Rubin para cargas de trabalho de IA “agêntica”, conectam processadores gigantes a pilhas de memória de alta largura de banda. Isso é viabilizado por processos de empacotamento avançado como o CoWoS (Chip-on-Wafer-on-Substrate), da TSMC.
Todos esses componentes assentam sobre um substrato que precisa suportar milhares de conexões elétricas ultrafinas e altas cargas térmicas, sem empenar nem fissurar. Esse substrato, usado nas GPUs topo de linha da Nvidia, depende do filme ABF.
Sem ABF, não há substrato confiável; sem substrato, os semicondutores de IA mais avançados não conseguem ser montados em escala.
Em outras palavras: mesmo que a Nvidia tenha acesso às ferramentas de litografia mais modernas e aos nós de processo mais avançados da TSMC, a produção trava se esse “humilde” filme isolante não chegar a tempo.
Um gargalo discreto na cadeia de suprimentos da IA
O monopólio silencioso do Japão
A Ajinomoto detém cerca de 95% do mercado global de ABF. Não existe, nos EUA ou na Europa, um produtor com volume equivalente. Há alguns concorrentes a investigar materiais alternativos, mas ainda muito atrás em maturidade e escala.
Essa concentração deixou de ser uma curiosidade e virou dor de cabeça real durante a crise de semicondutores de 2021–2022. Enquanto manchetes se concentravam em fábricas, parte dos atrasos vinha da camada do substrato. Empresas como a Broadcom viram prazos de entrega estenderem-se bem além de um ano, em parte porque simplesmente não havia ABF suficiente.
O episódio reforçou como um insumo intermediário, aparentemente sem importância e fabricado majoritariamente no Japão, é capaz de desacelerar todo o setor de tecnologia - de smartphones a servidores em nuvem.
Procura crescente impulsionada por IA e empacotamento avançado
O boom da IA intensifica essa dependência. A Ajinomoto projeta ampliar a capacidade de ABF em cerca de 50% até 2030. Estimativas do setor indicam que a procura cresce na faixa de 8% a 10% ao ano.
Três tendências que se sobrepõem explicam essa aceleração:
| Tendência | Efeito sobre a demanda de ABF |
|---|---|
| Mais aceleradores de IA | Cada GPU ou semicondutor de IA exige um substrato grande e complexo com ABF. |
| Maior largura de banda de memória | Mais pilhas de HBM por semicondutor aumentam o número e a densidade de ligações. |
| Empacotamento avançado | Técnicas como desenho em chiplets acrescentam camadas e área superficial que precisam de isolamento. |
Enquanto cargas de trabalho de IA continuarem a crescer e os fabricantes insistirem em empacotamento mais denso, o consumo de ABF tende a subir quase automaticamente.
O que o ABF faz, em linguagem simples
O ABF fica entre camadas de fiação de cobre no substrato. Imagine-o como uma “pista” elétrica rígida e ultrafina que impede que sinais vazem entre trilhas vizinhas.
Na fabricação, lasers abrem furos microscópicos no filme; depois, esses furos são preenchidos com cobre para criar conexões verticais. A película não pode rachar, absorver humidade nem deformar sob calor. Como defeitos minúsculos podem inutilizar o semicondutor, a margem para erro é mínima.
É por isso que a química do material importa tanto. Ajustar polímeros e aditivos altera como o filme cura, como se comporta em fornos e como interage com cobre e solda. A vantagem da Ajinomoto vem, em grande medida, de atuar simultaneamente como laboratório de química e como fabricante em larga escala.
Além disso, por ser um material crítico e de alto valor, o ABF exige rastreabilidade rigorosa: variações pequenas de lote para lote podem resultar em alterações no rendimento da produção do substrato. Na prática, isso força uma cooperação estreita entre a Ajinomoto, fabricantes de substratos e empresas de empacotamento - um ecossistema que demora anos para ser replicado.
Para mercados como o Brasil, o efeito é indireto, mas real: mesmo sem uma grande produção local de substratos avançados, atrasos em ABF podem restringir a oferta global de GPUs e servidores, afetando prazos e custos de projetos de IA, expansão de centros de dados e renovação de parques computacionais.
Riscos, cenários e alternativas possíveis
A tensão geopolítica em torno de semicondutores já levou países a subsidiar fábricas e estimular produção local de ferramentas e insumos críticos. O ABF recebe menos atenção pública, mas cria as suas próprias questões estratégicas.
Três cenários ajudam a visualizar o risco:
- Interrupção de fornecimento no Japão: um terramoto ou acidente industrial que afete fábricas de ABF pode atrasar lançamentos de hardware de IA e limitar atualizações de centros de dados por meses.
- Controlo de exportações: regras mais rígidas para materiais - mesmo que hoje pareçam improváveis - reverberariam rapidamente por todo o ecossistema de empacotamento de semicondutores.
- Pico súbito de procura: um salto rápido em encomendas de servidores de IA pode esticar novamente os prazos, porque substratos e ABF exigem meses de planeamento e instalação de equipamento.
Fabricantes e governos avaliam alternativas com discrição. Alguns produtores de substratos testam novas resinas ou suportes baseados em vidro. Outros tentam ajustar receitas existentes do próprio ABF para reduzir a dependência de um único fornecedor. O obstáculo é o tempo: qualquer material novo precisa provar desempenho em bilhões de unidades, sem modos de falha inesperados.
Por enquanto, a hierarquia permanece nítida. A corrida da IA pode ser simbolizada por centros de dados e clusters de GPUs, mas, logo abaixo da superfície, uma empresa japonesa centenária - com raízes no umami e no macarrão instantâneo - continua a segurar uma das cartas mais decisivas do jogo.
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