Substrati IC: l’ostaggio invisibile dei chip AI

(Cortesia Ajinomoto)

Ajinomoto, nota per il glutammato alimentare, domina oggi un materiale cruciale per i chip AI: l’ABF, al centro di un nuovo collo di bottiglia nella filiera dei semiconduttori. Tra aumenti di prezzo, domanda in crescita e quasi-monopoli su materiali chiave, l’industria affronta una fase di forte tensione in attesa di alternative tecnologiche.

Ajinomoto è l'azienda che nel 1909 ha brevettato il glutammato monosodico, l'esaltatore di sapidità che sta in ogni dado da brodo e in buona parte della cucina industriale. Oggi la stessa azienda controlla oltre il 95% del mercato mondiale di un materiale di cui, fuori dal settore, quasi nessuno ha mai sentito parlare: l'ABF, Ajinomoto Build-up Film, la pellicola dielettrica che isola gli strati dei substrati su cui vengono montati i chip AI più avanzati. Senza quella pellicola non si può costruire il substrato su cui va montata la GPU: il chip resterebbe un pezzo di silicio isolato, incapace di collegarsi elettricamente alla scheda madre del server. L’ABF è uno dei tanti colli di bottiglia invisibili che questo cluster ha già raccontato per elio, gallio, tantalio e neon, ma questo, a differenza degli altri, non nasce da una miniera contesa. Nasce da un'azienda alimentare giapponese che, per una serie di scelte industriali maturate negli anni Novanta, si è ritrovata a custodire un ingrediente oggi critico per l'intelligenza artificiale.

L’ABF al centro di un “ciclo di super-espansione”

L'ABF non va confuso con i laminati PCB di cui ci siamo occupati parlando della crisi della resina PPE dopo l'attacco al polo petrolchimico di Jubail e del blocco cinese sull'export di acido solforico. È un materiale diverso, un passo più a valle nella catena di produzione: il dielettrico che compone i substrati FCBGA su cui il die del chip viene fissato prima di essere saldato alla scheda madre. Più cresce il numero di transistor per packaging, più cresce il numero di strati di ABF necessari a instradare i collegamenti elettrici senza che il segnale si degradi.

I pacchetti dei chip AI sono passati da configurazioni a 3+3 strati fino a 11+11, con la prospettiva di arrivare a 13+13 entro il 2030; l'area dei substrati Nvidia è cresciuta da circa 3.190 mm² della generazione Hopper a 4.780 mm² di Blackwell, con la generazione Rubin attesa introno agli 8.000 mm². Ad aprile Ajinomoto ha comunicato ai produttori di substrati un aumento di prezzo del 30% sul film ABF, in vigore dal terzo trimestre 2026; il rincaro più marcato mai applicato al prodotto. Il gap tra domanda e offerta di substrati ABF ad alto numero di strati, riapertosi nella prima metà dell'anno, resterà teso almeno fino alla fine del 2027, secondo le fonti di filiera citate da Digitimes. I tre maggiori produttori taiwanesi di substrati — Unimicron, Kinsus Interconnect e Nan Ya PCB — lavorano già a piena capacità e hanno rivisto al rialzo i piani di capex per il 2026, in quello che l'industria definisce un ciclo di "super-espansione" della durata di due o tre anni.

Il secondo monopolio: il vetro che non si piega

Il problema non si esaurisce nel film Ajinomoto. Gli stessi substrati richiedono un tessuto di fibra di vetro a coefficiente di dilatazione termica bassissimo — il cosiddetto T-glass — che previene la deformazione del substrato durante i cicli termici di lavorazione: senza quella stabilità dimensionale, un substrato con più di dieci strati si incurva e il chip perde il contatto elettrico con la scheda. Anche qui la concentrazione è quasi totale. Secondo TrendForce, il produttore giapponese Nittobo controlla da solo circa il 90% del mercato mondiale di T-glass di fascia alta. La domanda di questo materiale, spinta dagli stessi driver dell'ABF, è più che raddoppiata tra il 2025 e il 2026: Nittobo ha già aumentato i prezzi del 20% nell'agosto 2025 e ne prevede un altro tra il 20 e il 30% nel corso del 2026, mentre la nuova capacità produttiva non è attesa prima della metà del 2027.

ABF T-Glass Nittobo
Il T-Glass prodotto da Nittobo (Cortesia Nittobo)

È una circostanza che raramente si presenta nella filiera dei semiconduttori: due materiali critici per lo stesso componente, prodotti in condizioni di monopolio pressoché totale da due aziende giapponesi diverse, che si stringono a tenaglia sullo stesso collo di bottiglia e nello stesso momento. Per i produttori di substrati di Taiwan questo significa negoziare aumenti di costo su entrambi i fronti in parallelo, con tempi di consegna dei laminati che, secondo le fonti di settore, si sono allungati da 8-10 a 16-20 settimane.

La via d'uscita: eliminare il problema, non risolverlo

La risposta strutturale dell'industria non è stata quella di aumentare la capacità dei materiali esistenti, ma di aggirarli del tutto. Intel ha presentato a gennaio, alla fiera NEPCON Japan, il primo campione di substrato con core in vetro pieno, eliminando alla radice sia il film ABF sia il tessuto di fibra di vetro di rinforzo: il vetro, a differenza del composito resina-fibra, non si deforma sotto stress termico e consente una densità di interconnessione fino a dieci volte superiore. Samsung Electro-Mechanics sta sviluppando una tecnologia concorrente in vista della produzione di massa nel 2028, mentre SK Absolics — la joint venture tra SK Group e Applied Materials — punta a volumi commerciali già nel 2026 nel proprio stabilimento di Covington, in Georgia.

Intel, nel frattempo, ha iniziato a concedere in licenza la propria tecnologia ad altri produttori: una mossa che, se il substrato in vetro dovesse affermarsi entro la fine del decennio, renderebbe progressivamente meno centrale l'attuale duopolio Ajinomoto-Nittobo. Nel frattempo, però, l'industria dei chip AI resta ostaggio di due fornitori unici per almeno altri due o tre anni, in un settore dove il vetro è ancora un progetto pilota e il film di un'azienda di condimenti alimentari è, per ora, l'unica cosa che tiene insieme un chip da centinaia di miliardi di transistor.

Per la filiera italiana ed europea, che non produce acceleratori AI ma ne assembla, integra e distribuisce i derivati — server, moduli edge, schede embedded — l'effetto è indiretto ma concreto: ogni rincaro sui substrati dei chip a monte si scarica, con qualche trimestre di ritardo, sul costo dei sistemi a valle. È lo stesso meccanismo già visto per l'elio e per il gallio, applicato questa volta non a un elemento chimico ma a un film polimerico nato per tutt'altro scopo in un laboratorio di ricerca alimentare, e a un tessuto di vetro che fino a pochi anni fa interessava solo chi produceva vetri antiproiettile.

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