O papel inesperado do Grupo Ajinomoto na fabricação de semicondutores: o filme isolante “ABF” nascido da “Ciência dos Aminoácidos”

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O Grupo Ajinomoto não se limita apenas à alimentação. Já descrevemos as incursões do Grupo em medicina avançada, cosméticos e outros setores em matérias anteriores.

Neste artigo, exploramos algo ainda mais inesperado: o profundo envolvimento do Grupo na indústria de TIC, especificamente na fabricação de semicondutores.

O Grupo Ajinomoto e os semicondutores? Pode parecer difícil de imaginar, mas a realidade é que os materiais semicondutores produzidos pelo Grupo Ajinomoto detêm uma participação de mercado significativa e são atores importantes no setor.

Como uma empresa famosa por seu tempero umami passou a fabricar materiais semicondutores? Entrevistamos dois membros da equipe da Ajinomoto Fine-Techno para descobrir essa história. Também vamos apresentar alguns conceitos essenciais sobre semicondutores ao longo do caminho.

Afinal, o que são semicondutores?

Todos sabemos que os semicondutores são componentes essenciais presentes em computadores, smartphones, eletrodomésticos e até mesmo carros. Mas como o Grupo Ajinomoto se encaixa nesse cenário? E o que são semicondutores, afinal?

Um semicondutor possui propriedades intermediárias entre um condutor (que permite a passagem de eletricidade) e um isolante (que bloqueia a passagem de eletricidade).

Condutores comuns incluem metais como ouro, prata, cobre e alumínio, enquanto isolantes incluem materiais como vidro, borracha e plástico.

Existem também os semicondutores, que funcionam de ambas as maneiras.

Ou seja, eles conduzem parcialmente eletricidade, por isso são chamados de "semi" condutores. Na maioria dos casos, são feitos de materiais como silício e germânio. Os semicondutores podem alternar entre estados condutores e isolantes, o que os torna cruciais para a eletrônica moderna.

Esses chips vêm em todos os tipos de formatos e tamanhos, dependendo de sua função específica, e seu tamanho diminuto permite que sejam inseridos nas placas de circuito impresso verdes dentro de nossos computadores, smartphones e outros dispositivos semelhantes.

Com o avanço da inteligência artificial (IA) e a crescente demanda por computação de alto desempenho, os semicondutores tornaram-se indispensáveis. A IA depende fortemente de GPUs (unidades de processamento gráfico) baseadas em semicondutores, e a competição global no desenvolvimento de semicondutores está mais acirrada do que nunca.

Esses minúsculos chips desempenham hoje um papel central no crescimento econômico e no progresso tecnológico em todo o mundo.

Mais de 95% de participação no mercado global!? A surpreendente ligação do Grupo Ajinomoto com os semicondutores.

Agora, vamos ao assunto principal.

O material semicondutor sobre o qual vamos falar hoje é Ajinomoto Build-up FilmTM (ABF), desenvolvido pela Ajinomoto Fine-Techno.

O ABF é um material isolante que desempenha um papel crucial em computadores de alto desempenho e servidores de data centers envolvidos em processamento complexo e sofisticado. Ele detém uma impressionante participação no mercado global — estima-se que se aproxime de 100%!

Ainda mais surpreendente, as origens do ABF estão ligadas nada menos que ao famoso tempero umami do Grupo Ajinomoto. Para saber mais sobre o desenvolvimento do ABF e por que ele domina o mercado, conversamos com Takashi Takahashi e Akito Kitano, da Divisão de Materiais Eletrônicos da Ajinomoto Fine-Techno.

Por favor, fale-nos sobre o material isolante semicondutor ABF.

Takahashi:

Os materiais isolantes são essenciais para garantir o desempenho de dispositivos eletrônicos. Em um computador, por exemplo, os semicondutores são colocados sobre um substrato antes de serem conectados aos componentes eletrônicos internos. Dentro do substrato, existem camadas de fiação, e o ABF (Anti-Fiber Board) é incorporado para cobrir essa fiação. Se não houvesse material isolante, a eletricidade poderia fluir para componentes não intencionais e causar um curto-circuito.

Curto-circuito!? Isso deve significar que materiais isolantes são essenciais para manter a segurança de dispositivos eletrônicos.

Kitano:

Como o próprio nome sugere, o ABF tem uma estrutura semelhante a um filme, com uma espessura de cerca de 10 micrômetros por camada. Para referência, um fio de cabelo humano tem cerca de 80 micrômetros de diâmetro.
Os encapsulamentos de semicondutores, as estruturas que abrigam e protegem os semicondutores, são encontrados em diversos tipos, como SOP (Small Outline Package), QFP (Quad Flat Package) e LGA (Lang Grid Array). Dentre eles, o FC-BGA (Flip Chip-Ball Grid Array) é um encapsulamento de semicondutores que contribui para maior velocidade e multifuncionalidade dos dispositivos eletrônicos, sendo essencial para PCs de alto desempenho e servidores de data center. Funcionando como material isolante para esses FC-BGAs, o ABF detém uma grande participação no mercado global.

Por "alta participação de mercado", você quer dizer algo em torno de 30% no total? Ou talvez, sendo mais generoso, em torno de 50%?

Kitano:

Mais para 95% de participação de mercado.

Isso não está muito longe de 100%!

Kitano:

Isso mesmo. Podemos afirmar com segurança que praticamente todos os computadores e servidores de alto desempenho do mundo dependem do ABF.

Como o tempero umami AJI-NO-MOTO® da empresa levou ao nascimento da ABF

O que levou o Grupo Ajinomoto a criar a ABF?

Takahashi:

A origem do ABF remonta ao tempero umami AJI-NO-MOTO®. Tudo começou com a parafina clorada, um subproduto gerado no processo de fabricação do glutamato monossódico (MSG), o principal ingrediente do AJI-NO-MOTO®. Essa parafina clorada confere uma função amaciante à resina. Posteriormente, desenvolvemos materiais que adicionam funções a diversas resinas, incluindo parafina clorada, retardantes de chama e agentes de cura para resina epóxi. A partir daí, comercializamos produtos relacionados à resina epóxi, como adesivos, misturando cada um desses materiais. A experiência adquirida com essas tecnologias de materiais e compostos foi utilizada e levou à criação do ABF. Após um período significativo de pesquisa, finalmente conseguimos lançar o produto no mercado em 1999.

※Atualmente, o glutamato monossódico (MSG) é produzido por fermentação utilizando matérias-primas de origem vegetal, como cana-de-açúcar e mandioca.

Este é um ótimo ponto para fazer a transição para a “Ciência dos Aminoácidos”. Afinal, o ABF nunca teria sido desenvolvido se não fosse pelo AJI-NO-MOTO®, certo?

Takahashi:

A demanda por semicondutores também crescia rapidamente à medida que a internet se expandia em ritmo acelerado. A ABF respondeu prontamente às necessidades da época e expandiu sua participação de mercado de forma constante. Embora eu não tenha presenciado diretamente a situação naquele momento, acredito que nossa entrada no mercado de semicondutores durante esse período de transição nos levou à nossa posição atual.

Espere um minuto. O Grupo Ajinomoto foi certamente pioneiro neste campo, mas ser pioneiro em uma tecnologia não significa necessariamente que você conseguirá manter 95% do mercado. Por que fabricantes do mundo todo escolhem a tecnologia ABF?

Kitano:

Não acreditamos que estejamos fazendo nada particularmente especial. Nossa prioridade é atender às necessidades de nossos clientes. As especificações do ABF variam bastante dependendo de onde ele será utilizado, como em um PC ou em um servidor. A personalização se torna mais complexa à medida que incorporamos recursos de desempenho específicos para os produtos dos clientes. Desde 2010, as solicitações têm se diversificado e, atualmente, o número de séries padrão de ABF aumentou para sete ou oito.

O fato de você ter lançado tantas categorias de produtos diferentes já é uma prova de que está atendendo às demandas dos clientes.

Kitano:

Não nos limitamos a simplesmente pedir negócios aos clientes; também lhes oferecemos um suporte técnico significativo. Como muitas vezes estamos envolvidos no processo desde a fase de projeto de semicondutores, conseguimos elaborar propostas profundamente alinhadas às necessidades específicas do negócio do cliente.

Então vocês também são consultores! Certamente são valorizados pelos clientes como parceiros de negócios essenciais.

Kitano:

Realizamos reuniões regulares com nossos clientes, e com o tempo, fomos adquirindo um profundo conhecimento dos detalhes de seus negócios. Essa compreensão nos permite antecipar seus desafios e fornecer o suporte necessário, identificando com antecedência o tipo exato de ABF (Acordo de Base de Ativos) que eles precisarão.

A inovação da ABF: Redução drástica dos processos de fabricação!

A introdução da tecnologia ABF revolucionou o processo de fabricação de substratos para embalagens.

No passado, os materiais isolantes à base de tinta líquida eram os mais comuns, mas a tinta tendia a ser aplicada de forma irregular e frequentemente continha bolhas de ar aprisionadas.

A geração de gases nocivos aos seres humanos era mais um problema associado ao uso da tinta. No entanto, talvez o maior problema da tinta fosse o tempo que levava para secar.

A aplicação de materiais isolantes como tinta em ambos os lados de um substrato requer quatro processos: (1) aplicar a tinta, (2) deixar a tinta secar, (3) aplicar tinta no outro lado e (4) deixar essa tinta secar.

Em contraste, o ABF é aplicado como um filme, melhorando significativamente a eficiência. O ABF também minimiza a liberação de gases nocivos, um problema reconhecido há bastante tempo. Com a crescente complexidade das embalagens de substrato, as vantagens do processamento mais fino e detalhado do ABF só aumentaram, tornando-o o padrão da indústria.

ABF impulsiona o crescimento do negócio “Ciência dos Aminoácidos”

Como pioneira em materiais isolantes para semicondutores, a Ajinomoto Fine-Techno está confiante no futuro do ABF.

  • Kitano:

    Inteligência artificial, 5G e outras tecnologias avançadas continuarão impulsionando a demanda por semicondutores. Embora a tecnologia evolua rapidamente, nossos valores fundamentais permanecem os mesmos: construir confiança e aumentar a satisfação do cliente.

  • Takahashi:

    O Grupo Ajinomoto busca um equilíbrio entre seu negócio de alimentos e seu negócio de “Ciência dos Aminoácidos”. Temos orgulho de contribuir para esse objetivo. A ABF incorpora nosso compromisso de gerar valor tanto social quanto econômico, alinhando-se perfeitamente à nossa filosofia ASV (Grupo Ajinomoto Creating Shared Value).

Takashi Takahashi

Akito Kitano

O Grupo Ajinomoto e os materiais semicondutores: essas duas atividades podem parecer inesperadas à primeira vista, mas o ABF — assim como o tempero umami AJI-NO-MOTO® — é um produto da “Ciência dos Aminoácidos”. O ABF se alinha ao propósito do Grupo Ajinomoto de “contribuir para o bem-estar de todos os seres humanos, da nossa sociedade e do nosso planeta com a “Ciência dos Aminoácidos””, e se conecta diretamente com o senso de propósito dos colaboradores do grupo.

  • Takahashi:

    Claro, nossas operações são mais nos bastidores, mas ficamos felizes que o ABF desempenhe um papel vital na infraestrutura de TI que conecta o mundo. O fato de o ABF estar instalado nos servidores de data centers em todo o mundo significa que ele permite que qualquer pessoa acesse informações de forma rápida e eficiente. Saber que estamos melhorando a vida das pessoas em todo o mundo me dá um grande senso de propósito.

  • Kitano:

    O ABF é apenas um dos inúmeros materiais utilizados na fabricação de semicondutores. Os dispositivos eletrônicos só são concluídos quando fabricantes de semicondutores, fabricantes de substratos e fabricantes de materiais trabalham em conjunto. Como uma empresa envolvida nessa cadeia de suprimentos, gostaríamos de contribuir para a lucratividade das empresas que trabalham com ABF e crescer junto com elas.

O Grupo Ajinomoto também está envolvido em projetos de vanguarda, como a iniciativa IOWN (Innovative Optical and Wireless Network) da NTT, que combina tecnologia digital com a “Ciência dos Aminoácidos” para promover o bem-estar e prolongar a vida saudável.

A Ajinomoto Fine-Techno também participa, fornecendo suporte tecnológico e de outras formas para o projeto. Com o objetivo de desenvolver tecnologias de próxima geração que ainda não existem nos produtos atuais, todo o grupo trabalha em conjunto para nutrir as "sementes" da inovação.

The Grupo Ajinomoto is contributing to the well-being of all human beings,
our society and our planet with "Ciência dos Aminoácidos".