Warum liefert dieses jahrhundertealte Mononatriumglutamat-Unternehmen ein unverzichtbares Schlüsselmaterial für KI-Chips?

In den letzten Jahren sind KI-Chips praktisch zum Thermometer des Kapitalmarkts geworden.

Jedes Mal, wenn ein neuer Chip auf den Markt kommt, erregt er sofort die Aufmerksamkeit aller Seiten.

Doch nur wenige Menschen wissen, dass viele Hochleistungs-Chips bei der Verpackung auf ein entscheidendes Material zurückgreifen – die ABF-Folie.

Ohne diese Folie wären die hochdichten Leitungen im Chip kaum stabil zu verlegen, und die Signale könnten nur schwer problemlos übertragen werden.

Und das Unternehmen, das dieses Material herstellt, ist ausgerechnet das japanische Unternehmen „Ajinomoto“, ein Gewürzmittelhersteller, der mit Mononatriumglutamat begann.

Doch bei Hochleistungs-CPUs und -GPUs liefert Ajinomoto seit langem die ABF-Folie und nimmt in diesem Nischenmarkt eine Position ein, die kaum zu umgehen ist.

Wie konnte ein Unternehmen, das mit der Herstellung von Mononatriumglutamat begann, zu einem wichtigen Bestandteil der Lieferkette für KI-Chips werden?

Die Geschichte dahinter beginnt mit einer Schalentangensuppe.

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Eine Gewürzmittelfabrik, die durch eine Schalentangensuppe entstand

Im Jahr 1908 bemerkte Kikunae Ikeda, Professor an der kaiserlichen Universität Tokio, beim Abendessen zu Hause, dass die von seiner Frau zubereitete Schalentangen-Gurken-Suppe besonders schmackhaft war.

Als Chemiker war er sehr neugierig, warum Schalentange den Geschmack verstärkt, und beschloss, herauszufinden, woher die geschmackgebende Substanz in der Schalentange stammt.

Durch wiederholte Experimente fand er schließlich die Quelle des Umami-Geschmacks in der Schalentange – eine Substanz namens Glutaminsäure.

Später wurde Glutaminsäure zu ihrem Natriumsalz verarbeitet, dem bekannten Mononatriumglutamat.

Als er versuchte, winzige Kristalle in klarem Wasser aufzulösen, wurde die zuvor fade Flüssigkeit sofort schmackhaft, was seine Vermutung bestätigte: Dies ist die Quelle des Umami-Geschmacks.

Doch die Entdeckung im Labor konnte nicht automatisch zu einem verkaufsfähigen Produkt werden.

Da er seine eigenen betriebswirtschaftlichen Schwächen gut kannte, verkaufte Kikunae Ikeda das Patent an einen Kaufmann namens Saburosuke Suzuki.

Saburosuke Suzuki erkannte sofort das Geschäftspotenzial, nannte das Produkt „Ajinomoto“, brachte es schnell auf den Markt und erzielte damit großen Erfolg.

Ein Wissenschaftler fand die Quelle des Umami-Geschmacks in der Schalentange, ein Kaufmann kaufte das Patent – und ein später bekanntes Gewürzmittelunternehmen war geboren.

Das ist vermutlich der typische Beginn vieler Markenlegenden.

Doch wenn man hier stehen geblieben wäre, wäre es schwer zu erklären, warum Ajinomoto später zu einem unverzichtbaren Bestandteil der globalen Lieferkette für KI-Chips wurde.

Denn die eigentliche Herausforderung bestand nicht darin, das Umami in der Schalentange zu finden, sondern diesen Geschmack stabil als Produkt herzustellen.

Der Geschmack einer Suppe kann von Menschen verkostet werden – aber wie sollte man bei großen Mengen an Mononatriumglutamat eine gleichbleibende Qualität sicherstellen?

Eine Charge Mononatriumglutamat mit falschem Geschmack ist für Verbraucher nur ungenießbar, für den Hersteller jedoch ein Qualitätsvorfall, der das Markenimage schwer schädigt.

Doch das Problem war, dass die Reinheit der täglich eingehenden Rohstoffe nicht vollständig gleich war. Hinzu kam, dass nachfolgende Prozesse wie Fermentation und Reinigung durch Temperatur und Bedientechnik beeinflusst wurden – was leicht dazu führte, dass die Qualität jeder Charge Mononatriumglutamat mehr oder weniger abwich.

Das bedeutete, dass die Fabrik bei der Produktion in der mit Verunreinigungen gefüllten Fermentationsflüssigkeit möglichst Kristalle gewinnen musste, deren Reinheit, Farbe und Geschmack gleichbleibend waren.

Um dieses Ziel zu erreichen, entwickelte Ajinomoto vom ersten Tag seiner Fabrik an eine extrem strenge industrielle Steuerungsfähigkeit – die bis heute fortbesteht.

Was die Verbraucher schließlich sehen, ist eine kleine Menge weißer Kristalle – doch die hinterlegten Prozessfähigkeiten von Ajinomoto gehen weit darüber hinaus.

Dazu gehörten sowohl Erfahrungen im Umgang mit komplexen Rohstoffen als auch die präzise Kontrolle über Rezepturen und Verunreinigungen – und vor allem die Ausdauer, instabile Materialien schrittweise zu einem ausgereiften Produkt zu machen.

Diese Fähigkeit nutzte Ajinomoto bald auch für die Herstellung von Aminosäuren.

Zu dieser Zeit endete der Zweite Weltkrieg, und in Japan herrschte Mangel an Gütern – viele Menschen hatten nicht genug Protein in ihrer Ernährung.

Wissenschaftler erkannten bald, dass die alleinige Ergänzung von Protein nicht ausreicht: Der menschliche Körper benötigt auch mehrere essentielle Aminosäuren, die er nicht selbst synthetisieren kann.

Darüber hinaus benötigten Krankenhäuser Aminosäure-Präparate zur Unterstützung von Patienten nach Operationen und unterernährten Menschen; Futtermittelhersteller begannen ebenfalls, sich für Aminosäuren zu interessieren, damit Tiere Protein effizienter aufnehmen und schneller wachsen können.

Ajinomoto erkannte schnell, dass es zwar bisher Mononatriumglutamat hergestellt hatte – doch die langjährig angesammelten Technologien für Fermentation, Trennung und Reinigung problemlos für die Massenproduktion anderer Aminosäuren genutzt werden konnten.

Auf Basis der vorhandenen Prozessgrundlage versuchte Ajinomoto, mit neuen Fermentations- und Syntheseverfahren mehr Arten von Aminosäuren erfolgreich herzustellen – und begann, sie an verschiedene Abnehmer zu liefern.

Von da an dehnte sich das Tätigkeitsfeld von Ajinomoto langsam von Gewürzmitteln auf Lebensmittel, Medizin, Futtermittel und Feinchemie aus – es war nicht mehr nur ein Unternehmen, das Gewürzmittel verkaufte.

Genau während der Forschung und Entwicklung lernte Ajinomoto verschiedene chemische Materialien kennen und versuchte, sie in entsprechenden industriellen Anwendungen einzusetzen, um Möglichkeiten für die kommerzielle Nutzung zu erkunden.

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Eine Materiallinie, die keine Beifall erhielt

In den 1970er Jahren kam Ajinomoto bei der Herstellung von Gewürzmitteln und verwandten chemischen Forschungen mit Materialien in Kontakt, die Harzeigenschaften aufwiesen.

Diese Stoffe waren nicht essbar und konnten nicht wie Gewürzmittel in Flaschen an Verbraucher verkauft werden. Aus traditioneller geschäftlicher Sicht wirkten diese Materialien, für die vorübergehend keine geeigneten Anwendungen gefunden wurden, eher wie nutzlose Abfallprodukte aus dem Forschungsprozess.

Und dieses damals im Labor entdeckte Material war genau die Vorstufe von ABF (Ajinomoto Build-up Film), das Jahre später tief in die globale Lieferkette für Hochleistungs-Chips eindringen würde.

Doch bei wiederholten Experimenten stellte Ajinomoto fest, dass diese Harzmaterialien nach der Verarbeitung zu relativ stabilen Folien geformt werden konnten – mit guten Isolationseigenschaften.

Das Problem war jedoch, dass damals kaum Unternehmen daran interessiert waren.

Zu dieser Zeit waren Personal Computer noch nicht verbreitet, die Unterhaltungselektronik war im Aufstieg – und die Komplexität der Chipverpackung war bei weitem nicht so hoch wie heute.

Der gesamte Markt hatte keinerlei Anreiz, nach einer völlig neuen Isolierfolie zu suchen. Selbst wenn die Labordaten vielversprechend waren, ließen sie sich nicht sofort in lukrative Aufträge umwandeln.

In einer solchen Situation würden die meisten Unternehmen das Material beiseitelegen und warten, bis die Marktnachfrage entsteht.

Doch Ajinomoto tat das nicht.

Nicht weil es die spätere Entwicklung der Halbleiterindustrie bereits vorausgesehen hatte – sondern weil dieses neue Material, sobald es weiter ausgereift war, tatsächlich eine Chance im Bereich der Elektronikmaterialien haben konnte.

Doch diese Experimente unterschieden sich von der Entwicklung von Gewürzmitteln: Sie ließen sich nicht schnell zu einem für Verbraucher wahrnehmbaren Produkt umwandeln. Meistens mussten die Forscher im Labor langweilige, wiederholte Anpassungen an Rezepturen, Verarbeitungsverfahren und Materialzuständen vornehmen.

Während der Forschung tauchten ständig neue Probleme auf.

Wie sollte man beispielsweise die Harzkomponenten richtig mischen? Wie die Dicke der Folie präzise steuern? Kann sie nach dem Erhitzen stabil aushärten? Wird sie nach dem Aushärten nicht spröde? Bleibt ihre Isolationsleistung in unterschiedlichen Temperatur- und Feuchtigkeitsumgebungen stabil?

Jeder dieser Parameter bedeutete unzählige Male, von vorne anzufangen.

Daher konnte Ajinomoto nur gleichzeitig die Rezepturen und Prozesse weiter optimieren und stillschweigend Patente rund um potenzielle Anwendungsbereiche anmelden.

Obwohl diese Patente damals kaum kommerziellen Wert hatten, sicherten sie zumindest den technischen Fortschritt für diese Materiallinie.

Während es sich in die Forschung vertiefte, versuchte Ajinomoto auch, dieses neue Material in kleinem Maßstab auf den Markt zu bringen – für einfache Leiterplatten mit geringeren Anforderungen, um seine Praxistauglichkeit zu prüfen.

Obwohl die Verwendung von Isoliermaterialien für Leiterplatten theoretisch perfekt war, war der Markt damals noch nicht so weit, die Vorgängerprodukte sofort ersetzen zu müssen.

Schließlich hatten die betroffenen Hersteller noch einen Markt für alte Produkte. Ein plötzlicher Wechsel zu völlig neuen Isoliermaterialien hätte bedeutet, Prozesse neu zu validieren und anzupassen – mit stark gestiegenen Kosten, die sich nicht unbedingt gelohnt hätten.

Daher geriet diese Materialforschung in eine peinliche Lage: Die praktische Wirkung war gut, aber die Marktnachfrage war gering, und die Industrie war noch nicht an dem Punkt, an dem sie „ohne es nicht auskommen“ konnte.

Das führte dazu, dass diese Materiallinie lange Zeit nur in Laboren, Patentdokumenten und Kleinserienversuchen existierte – und still auf ihre Zeit wartete.

Interessanterweise bemerkte die Außenwelt davon fast nichts.

Obwohl Ajinomoto damals bereits seit Jahren in Branchen wie Aminosäuren, pharmazeutischen Rohstoffen, Futtermitteln und Feinchemie tätig war, hielten die meisten Menschen es weiterhin für ein Unternehmen, das nur Mononatriumglutamat, Gewürzmittel und Lebensmittel herstellt.

Diese Materiallinie befand sich innerhalb von Ajinomoto lange Zeit in einer peinlichen „Ruheposition“. Sie gehörte zu keinem gewinnorientierten Bereich, hatte keine eigenen KPIs – und wirkte eher wie ein genehmigter „technischer Wachposten“.

In regelmäßigen Abständen ging das Team mit verbesserten Proben zu Elektronikfabriken, um sie vorzustellen – meistens wurden sie abgelehnt, gelegentlich gab es Kleinserienaufträge, die gerade den Betrieb der Produktionsanlagen sicherten, aber keineswegs ein Forschungsteam ernährten.

Innerhalb von Ajinomoto gab es mehr als einmal Überlegungen, dieses Projekt einzustellen.

Auf dem Höhepunkt der japanischen Blasenwirtschaft in den 1980er Jahren gab es heftige Debatten: Wenn das Geschäft mit Gewürzmitteln und Aminosäuren so profitabel ist, warum sollte man weiter Geld in ein Fass ohne Boden stecken, das keinen Markt hat?

Doch was ABF schließlich rettete, war keine weitsichtige Einzelentscheidung – sondern das seit Jahren bewahrte System für technische Reserven von Ajinomoto: Jeder Bereich, der mit dem Kerngeschäft verwandt ist und mit Patenten abgesichert ist, darf auch bei kurzfristigen Verlusten mit minimalen Kosten weitergeführt werden.

ABF erfüllte dieses Kriterium perfekt: Es nutzte die gleichen Fermentations- und Reinigungsprozesse und war durch Patente abgesichert. Ein Einstellen hätte den Totalverlust bedeutet – während die Weiterführung nur minimale Wartungskosten verursachte.

Auf diese Weise wuchs das ABF-Forschungsteam weder noch schrumpfte es – es fuhr fort, Rezepturen täglich anzupassen und Daten aufzuzeichnen.

Bis Anfang der 1990er Jahre, als die globale PC-Industrie boomte, kam der Wendepunkt.

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Den Fenster des Branchenbooms treffen

Zu dieser Zeit wurde die gesamte Halbleiterindustrie vom berühmten „Mooreschen Gesetz“ angetrieben. Dieses Gesetz verlangt eine stetige Leistungssteigerung der Chips – und um dies zu erreichen, mussten Ingenieure mehr Transistoren in den gleichen Chip integrieren.

Das schien ein technisches Fortschrittsziel zu sein – doch es brachte die gesamte Branche unter großen Druck.

Mit steigenden Leistungsanforderungen nahm die Anzahl der Transistoren stetig zu – was bedeutete, dass die Leitungen auf dem Substrat immer dichter gezeichnet und die Verbindungen immer feiner ausgeführt werden mussten.

Dadurch wurde die Grenze des gesamten Verpackungsprozesses immer wieder neu durchbrochen. Alte Isoliermaterialien versagten unter der Überlastung ständig – und die gesamte Lieferkette litt unter dem Mangel an Alternativen.

Das Erscheinen von ABF füllte genau diese Lücke.

Aus technischer Sicht war ABF keine schwer zu kopierende Geheimtechnologie – sondern eine Lösung, die genau für die damalige Modernisierung der Verpackung zugeschnitten war.

Dieses Verfahren ermöglichte nicht nur, mit Laserbohrungen mikrofeine, glatte Löcher zu erzeugen, sondern auch direktes Kupfergalvanisieren – was die Leitfähigkeit stabiler machte.

Noch wichtiger: Die physikalischen Eigenschaften von ABF passten perfekt zu den Anforderungen von Chips. Sein Wärmeausdehnungskoeffizient lag nahe dem von Siliziumwafern – und selbst bei mehrschichtig gestapelten Substraten blieb die Struktur bei hohen Temperaturen stabil.

Diese perfekte Übereinstimmung machte ABF zu einer zentralen Lösung für die industrielle Modernisierung. Nach Probentests, Prozessvalidierungen und der Einführung bei Kunden öffnete es schnell die Türen zur Lieferkette der führenden Chiphersteller.

Dieser Prozess hatte keine Abkür