Ajinomoto, longtemps reconnue pour ses liens avec l’industrie alimentaire, est aujourd’hui devenue un acteur discret mais essentiel dans la chaîne mondiale des semiconducteurs. Son film de détresse Ajinomoto Build-up Film, connu sous le nom d’ABF, est l’un de ces matériaux qui apparaissent rarement dans les présentations des grands fabricants de puces, mais sans lequel le fonctionnement des processeurs avancés dans leurs encapsulations serait impossible.

La pression sur ce matériau s’intensifie désormais en raison de la croissance de l’Intelligence Artificielle. Les puces pour serveurs, réseaux et centres de données nécessitent des substrats de plus en plus grands, complexes et multilayers. Cela implique une consommation accrue d’ABF par paquet et une chaîne d’approvisionnement plus sollicitée. Le débat ne se limite plus aux GPU, HBM, lithographie ou capacité de TSMC ; il inclut également des matériaux spécialisés permettant de connecter le silicium au reste du système.

Selon les prévisions citées par son directeur général, Shigeo Nakamura, Ajinomoto affirme pouvoir répondre à la demande de ses clients jusqu’en 2030. Au-delà, la visibilité est moindre. Cette prudence reflète bien le contexte actuel du secteur : si la demande en IA paraît solide, la capacité de fabrication de tous ces éléments ne suit pas forcément le même rythme.

Qu’est-ce que l’ABF et pourquoi est-il si crucial ?

L’ABF est un matériau isolant intermédiaire utilisé dans les substrats de packages de semiconducteurs haute performance. Sa fonction consiste à permettre la construction de couches fines et précises qui relient le puce au substrat, puis à la carte système. En termes simples, il facilite la sortie fiable de milliers de signaux électriques d’un processeur avancé.

Depuis sa commercialisation en 1999, l’ABF est devenu le standard de facto pour de nombreux packages de CPUs, GPUs et autres puces haute performance. Il a d’abord été essentiel dans les PC et les consoles, puis a gagné en importance dans les serveurs, réseaux, accélérateurs et centres de données. Avec l’avènement de l’Intelligence Artificielle, son rôle s’est encore accentué.

L’intérêt pour l’ABF augmente car les puces d’IA sont non seulement plus puissantes, mais aussi plus volumineuses, consomment davantage, communiquent avec plus de mémoire et nécessitent plus d’interconnexions. Un accélérateur moderne peut requérir un substrat de surface beaucoup plus grande et doté de plus de couches qu’un processeur d’une génération précédente. Chaque couche supplémentaire induit plus de matériau, une précision accrue et un risque de goulet d’étranglement.

Ajinomoto confirme dans ses prévisions que la demande des applications pour serveurs et réseaux haut de gamme représentera une part croissante de la consommation d’ABF, surpassant d’autres usages plus traditionnels. La transition ne signifie pas la disparition du PC, mais un recentrage de la croissance sur des systèmes de valeur et complexité accrues.

L’IA valorise de plus en plus les matériaux discrets

L’essor de l’Intelligence Artificielle a modifié la perspective sur la chaîne d’approvisionnement. Pendant des années, l’attention s’est concentrée sur les usines de wafers, leurs nœuds de fabrication et la disponibilité des GPU. Désormais, le marché s’oriente également vers l’emballage, les substrats, les produits chimiques, les résines, les interposers, le verre, le cuivre, les HBM et la capacité d’assemblage.

L’ABF occupe une place stratégique dans ce contexte de second plan qui devient central. En cas de pénurie de matériau isolant pour fabriquer des substrats avancés, le simple fait de disposer du puce ou de la wafer ne suffit pas. Le package ne parviendra pas au serveur. Et sans package, impossible d’avoir un accélérateur pour former ou exécuter des modèles.

Contrairement à une GPU qui possède une visibilité commerciale plus importante ou une wafer avancée à forte valeur unitaire, l’ABF est moins médiatisé. Cependant, sa rareté peut entraîner des effets domino. C’est pourquoi il revient sur le devant de la scène, attirant l’attention des investisseurs, des fabricants de substrats et des clients finaux soucieux d’assurer leur approvisionnement sur plusieurs années.

Ajinomoto préserve des prix stables face à la demande croissante

La position d’Ajinomoto est particulière. La société domine largement ce type de film isolant et, dans un contexte de demande en croissance, pourrait être tentée d’augmenter ses prix de façon agressive. Pourtant, elle agit avec prudence.

Nakamura explique qu’elle ne souhaite pas augmenter ses prix simplement parce que le marché le permet. La stratégie est motivée par des considérations commerciales, non altruiste : une hausse opportuniste pourrait endommager ses relations à long terme avec des clients qui travaillent avec Ajinomoto depuis des années et dépendent d’une chaîne d’approvisionnement stable.

Cette décision a du sens si l’on considère le secteur des semi-conducteurs comme une activité de confiance. Les grands clients n’achètent pas uniquement pour le prix, mais privilégient la continuité, la qualité, la validation technique, le support et la capacité d’évolution. Si un fournisseur profite d’une pénurie pour maximiser sa marge à court terme, il risque de pousser ses clients à chercher d’autres options ou à redessiner leurs processus.

La situation diffère d’autres matériaux de la chaîne, comme la feuille de cuivre ou la fibre de verre, qui ont vu leurs prix augmenter en raison des coûts. Ajinomoto argumente que l’ABF n’utilise pas directement ces intrants, ce qui limite certains risques. Néanmoins, des incertitudes subsistent concernant les résines, les charges chimiques, les solvants organiques, ainsi que les risques géopolitiques liés au Moyen-Orient. La société affirme gérer ces enjeux au travers d’un réseau d’approvisionnement diversifié.

Une nouvelle usine arrivera tard pour répondre à la demande immédiate

Ajinomoto Fine-Techno a sécurisé un terrain à Kani, dans la préfecture de Gifu, pour construire une nouvelle usine d’ABF. L’investissement pour l’acquisition du terrain s’élève à environ 1,2 milliard de yens. La construction est prévue pour 2028, avec une mise en service envisagée pour 2032. Elle sera la troisième base de production de l’entreprise, après celles de Kawasaki et Gunma.

Le calendrier illustre le défi : la demande en IA connaît une croissance rapide, tandis que cette nouvelle usine est conçue pour renforcer la capacité au-delà de 2030. Ainsi, l’équilibre des prochaines années dépendra beaucoup des expansions existantes, des améliorations de processus, de la planification avec les clients et de la capacité des fabricants de substrats à absorber davantage de matériau.

Ce nouveau site vise aussi à assurer la continuité de l’activité. Diversifier les localisations réduit les risques liés à une dépendance excessive à une ou deux usines. Dans le domaine des matériaux critiques, un incident opérationnel, une catastrophe naturelle ou une perturbation logistique peut compromettre toute la chaîne de fabrication des semi-conducteurs.

Pour les clients de l’IA, le problème ne réside pas seulement dans la disponibilité de l’ABF, mais dans la capacité à disposer d’ABF aux spécifications pour des packages plus grands ou multicouches. L’industrie a besoin non seulement de plus de volume, mais aussi de matériaux capables de supporter de nouvelles architectures d’emballage.

Les substrats évoluent avec chaque génération d’accélérateurs

L’avancée des accélérateurs IA implique un dimensionnement accru des substrats et la multiplication des couches. Les puces ne grandissent pas seules ; elles s’intègrent avec la mémoire HBM, des interconnexions à haute densité, des contrôleurs, des éléments d’alimentation, et des packages plus complexes. Le substrat doit supporter cette architecture sans dégrader la signalétique, la consommation ou la fiabilité.

Ajinomoto indique que les packages pour applications HPC et IA ont vu leur nombre de couches et leur surface augmenter, et que cette tendance devrait perdurer. En clair : même si le nombre de puces vendues évolue modérément, la consommation d’ABF par puce pourrait fortement progresser en raison de la complexité accrue des packages.

Ce point explique pourquoi l’ABF revient sur le devant de la scène. La demande ne dépend pas uniquement du nombre de puces IA vendues, mais aussi de l’évolution de leur conception. Si les futurs accélérateurs nécessitent plus de surface ou de couches, la consommation matérielle pourrait augmenter plus vite que la croissance du nombre de puces.

Le verre peut-il remplacer l’ABF ?

L’industrie explore également les substrats en verre en tant qu’alternative ou complément pour les futurs packages avancés. Le verre offre des avantages potentiels en termes de stabilité dimensionnelle, d’interconnexion et de scalabilité. Intel, Samsung et d’autres acteurs se sont penchés sur cette voie pour les générations futures.

Ajinomoto ne considère pas encore le verre comme un remplaçant immédiat de l’ABF. La position de l’entreprise est que ces deux technologies peuvent coexister. C’est une approche prudente, car le secteur des semiconducteurs évolue rarement brusquement, surtout lorsque des décennies de validation, d’usines, de fournisseurs et de conception ont été bâties autour d’une seule solution.

Une menace à long terme existe, mais elle ne remet pas en cause la demande actuelle. Les grands clients recherchent des solutions éprouvées et certifiées. L’ABF détient cet avantage. Le verre pourrait gagner du terrain, mais nécessitera des années d’industrialisation, des coûts compétitifs et une acceptation généralisée par la chaîne d’approvisionnement.

La question n’est pas la demande, mais la capacité de la chaîne à y répondre

Le directeur général d’Ajinomoto évoque une demande d’IA qui dépasse la simple mode : une expansion vers la robotique, l’automatisation industrielle et ce que l’on désigne souvent par « AI physique », où modèles et machines, capteurs, véhicules et environnements physiques interagissent.

Cette évolution modifie la donne. Si l’IA s’étend des centres de données vers des robots, usines, dispositifs industriels et systèmes autonomes, la demande en semiconducteurs avancés pourrait continuer à croître longtemps. La limite sera la capacité de l’ensemble de la chaîne – wafers, HBM, substrats, ABF, test, montage et alimentation – à suivre cette croissance.

Ajinomoto se trouve dans une position à la fois favorable et exigeante. Elle détient un produit dominant, un réseau client international et une demande en hausse. Mais elle porte aussi la responsabilité de faire en sorte qu’un matériau apparemment discret ne devienne pas un frein pour toute une industrie.

Le cas de l’ABF rappelle une leçon fondamentale du hardware : l’Intelligence Artificielle ne monte pas uniquement grâce à de meilleurs modèles. Elle passe également par des matériaux, des usines, des produits chimiques, des emballages, la logistique et des investissements silencieux sur plusieurs années. Le prochain vrai goulet d’étranglement pourrait ne pas être la GPU, mais une fine couche isolante née dans une entreprise connue pour son umami.

Questions fréquemment posées

Qu’est-ce que l’Ajinomoto Build-up Film ?

L’Ajinomoto Build-up Film, ou ABF, est un matériau isolant utilisé dans les substrats de packages semiconducteurs haute performance, comme les CPU, GPU et accélérateurs pour centres de données.

Pourquoi l’ABF est-il si important pour l’Intelligence Artificielle ?

Parce que les puces d’IA utilisent des packages plus grands, avec plus de couches et d’interconnexions. Cela augmente la consommation d’ABF et peut mettre sous pression la chaîne d’approvisionnement.

Ajinomoto peut-il répondre à la demande ?

Selon ses prévisions, la société affirme pouvoir satisfaire la demande jusqu’en 2030. Au-delà, la visibilité devient plus limitée.

Quand la nouvelle usine d’ABF sera-t-elle opérationnelle ?

Ajinomoto prévoit d’entamer la construction à Kani, Gifu, en 2028, avec une mise en activité prévue pour 2032.