5月,ADI宣布以15亿美元收购硅电容厂商Empower Semiconductor;同月,三星电机签下1.557万亿韩元硅电容长期供货协议,合同覆盖至2027-2028年交付,成为其进入硅电容业务以来获得的最大单笔订单;6月,三星电机在首尔技术研讨会上首次系统对外披露其商业化战略,管理层明确将硅电容定位为继MLCC、FC-BGA基板之后的“第三增长曲线”;8月,国内硅电容厂商相继宣布硅电容动态,收获业界与资本市场高度关注…
与此同时,英伟达下一代Rubin架构将内嵌硅电容列为标配的消息在供应链中持续发酵。
一连串密集的产业事件正释放信号:这种以硅晶圆为基底、用半导体工艺制造的新型电容器,正在从实验室和小众应用走向AI算力硬件的核心舞台。而伴随热度上升,行业内关于硅电容究竟是否会颠覆MLCC的争论,也以前所未有的烈度持续进行。
在传统的板级供电架构中,MLCC分布在PCB板上,通过较长的电流路径为芯片供电。当芯片瞬态电流达到数千安培、核心电压降至0.8V以下时,这条长路径上的寄生电感会严重制约瞬态响应速度。
TrendForce在2026年6月发布的研究报告中指出,AI服务器的电源完整性需求正在从板级延伸到封装内部,单纯依赖板级MLCC已无法满足多芯片架构下每个裸片和电源域对独立、快速响应去耦网络的需求。
硅电容的破局之处正在于此。
据了解,硅电容以单晶硅为衬底,通过深沟槽刻蚀、薄膜沉积等半导体工艺制造,厚度可压缩至100微米以下,能够嵌入硅中介层、封装基板甚至靠近裸片的位置,极大缩短供电回路长度。
三星电机硅电容开发组组长金元基在首尔技术研讨会上用了一个形象的比喻:“就像公寓楼顶的水塔在用水高峰时储存和分配水以维持水压,电容的核心功能是在电路中以稳定的速率收集和供应能量,保持电压稳定。”
从市场需求来看,AI与先进封装是硅电容的第一驱动力。Chiplet架构、HBM堆叠、2.5D/3D封装使得芯片内部电源域数量激增,每个计算die、I/O die、HBM都需要独立的快速响应去耦网络。硅电容可以布置在芯片顶面、硅中介层底面,或者直接嵌入封装基板内部,形成”近die去耦”的第一道防线。单颗高端GPU的硅电容价值量可达约60美元,用量约30-40颗。AI服务器中,单板电容用量更是从传统约2000颗升至2万~3万颗,增长十余倍。
除了AI领域,硅电容的需求驱动力正在多线展开。
在高速光模块领域,800G/1.6T及以上速率的光模块中,高频信号的耦合、隔直和旁路对电容的插损、回损指标要求极为苛刻。传统MLCC在10GHz以上频段性能急剧恶化,而硅电容可以在数十GHz频段保持稳定的低插损特性。据测算,800G/1.6T光模块的单颗用量据研报测算可达30至60颗。
在800V汽车高压架构中,SiC逆变器的高频开关特性对去耦元件提出了远超传统硅基IGBT时代的要求,硅电容凭借高可靠性和温度稳定性正在进入车载功率模块的视野。
从市场规模看,根据QYResearch数据,2024年全球硅电容市场规模约10.7亿美元,预计2031年将达到18.2亿美元,2024至2031年复合增长率约为8%。
三星电机预计硅电容市场将以年均超过18%的速度增长,应用正从移动设备扩展至AI服务器、汽车电子、航空航天和光通信领域。
国内阵营也持类似看法。在去年11月上海举办的“芯质俱乐部·硅电容生态大会”圆桌环节,国内多家厂商高管与部分行业分析师共同提出:随着HBM、2.5D封装普及,GPU瞬时千安级瞬态电流之下,MLCC的寄生电感物理天花板已经显现;长期看AI服务器内部靠近芯片的位置,相当一部分高端MLCC会被硅电容替代,但板级大容量滤波的MLCC依旧保留空间。
海外投行视角更为激进。摩根士丹利硬件分析师在2026全球算力供应链论坛上提出了一个时间窗口判断:未来2至3年,AI服务器内部近die去耦市场中,硅电容的渗透率将快速爬升,挤压服务器高端MLCC的价值量空间,但板级MLCC不受冲击。
有市场测算甚至认为,2026年全球非台积电体系硅电容短缺率高达57%,供需矛盾将持续三年,类似当年HBM的紧缺格局。
村田的行动本身就是最好的印证——一边通过收购IPDiA布局深沟槽硅电容,一边持续扩产AI服务器用高端MLCC,两条路线并行推进。
国内产业界也有类似判断。在2026年9月深圳Elexcon国际电子展的“先进封装与电源完整性”论坛上,风华高科、鸿远电子等国内老牌被动元件厂商技术负责人,以及国内头部封测企业技术专家共同提出:硅电容最大的现实瓶颈不完全是样品性能,而是三大现实约束——适配硅电容的特色晶圆产能紧张、良率爬坡尚需时间、AI服务器与高速光模块的客户可靠性认证周期很长。就算硅电容在封装内部取得突破,短时间内很难大规模渗透;未来相当长一段时间,系统设计仍然是“硅电容+MLCC协同”的架构,直接大规模替代尚不现实。
东吴证券在2026年8月发布的研报中进一步指出,硅电容与MLCC是互补分工而非替代关系,硅电容专攻封装内部近die去耦等高端场景,板级通用滤波稳压仍由MLCC主导。
第三方调研机构TrendForce则明确指出:不要高估硅电容短期放量速度;硅电容市场增长确定性存在,但它是AI算力硬件的增量器件,不是用来大规模替换存量MLCC市场的杀手级产品。
LG Innotek则在2026年9月KPCA展上展出了两种内嵌硅电容的FC-BGA基板结构:核心层嵌入较厚的高容值硅电容,积层嵌入较薄的硅电容以降低整体厚度,位置和规格可根据芯片设计定制。
不同技术路线之间的核心差异在于:三星电机的DRAM基结构追求高电容密度和量产能力,村田的3D深沟槽路线侧重宽带射频性能,台积电的IP授权模式绑定先进封装生态,而ADI/Empower则走的是硅电容与IVR融合的芯片级供电路线。这些路线并非相互排斥,而是对应着不同的应用场景和商业模式。
- 3D深沟槽(DTC)——光通信主力方案:DTC(Deep Trench Capacitor)通过在硅片内部刻蚀大量高深宽比微型沟槽,垂直方向拓展电极面积来提升电容密度,是当前量产最成熟的技术路线,主攻光通信、射频等领域。
- CMOS工艺电容(VIC)——GPU近芯去耦首选:VIC(Vertical Integrated Capacitor)采用标准CMOS工艺制造,工作电压0.8V-1.8V,在等效串联电阻、等效串联电感和插入损耗上全面优于DTC,因此成为GPU等高性能场景的首选。
- 嵌入式/IPD——封装级集成方向:这条路线是将电容直接嵌入基板或中介层,即IPD(Integrated Passive Device)或IPC(Integrated Passive Component)路线,代表着先进封装时代的终极形态。
然而,放在全球产业坐标系中,从产业化的完整维度来衡量,国产硅电容仍处于从样品跑通到规模量产的爬坡阶段,差距依然显著。
笔者认为,国内硅电容产业的进展值得关注,但需要以一种冷静的视角来审视。有业内人士表示,国内硅电容产业有三道坎需要跨越。
更重要的是,终端客户为保障性能仍优先选用村田等头部大厂,短期内国产厂商更可能作为第二供应商分散切入,而非直接替代主供地位。展望2028年,国产硅电容在光通信领域份额有望从当前的30%提升至70%-80%,但这更多是增量市场的国产替代,而非存量替换。
良率是另一个核心挑战。标准DTC良率普遍在90%以上,但VIC良率目前仅约50%-70%,未来有望提升至80%-90%以上。深沟槽刻蚀的均匀性、高K介质薄膜的质量、沟槽侧壁的台阶覆盖,都是影响良率的关键工艺点。国内厂商在这些高端制程上的积累,与村田、三星电机相比仍有差距。
客观来看,国产硅电容的优势集中在供应链响应速度、本地化技术支持、价格优势,以及与国内光模块、AI芯片厂商的产业协同。在本土产业链的支持下,国内厂商有望在中低端光模块、特色工业场景率先突破,再逐步向高端算力领域渗透。
但国内硅电容产业需要正视的现实是:样品跑通不等于产业拐点到来。在晶圆代工资源、良率爬坡、客户认证等维度上,国内企业与村田、三星电机等国际巨头之间仍有显著差距,这种差距不会因为几笔融资或几条产线的开工而迅速弥合。
更深层的变化或许在于产业竞争范式的转变。传统电容竞争比的是容量、耐压、尺寸、价格这些单颗参数;而硅电容时代,竞争正在转向“器件+封装+系统方案+持续供货能力”的综合较量。
谁能与芯片设计、封装工艺深度协同,谁能提供完整的PDN优化方案,谁才能在下一代竞争中占据主动。
对于国内产业而言,硅电容提供了一个在半导体工艺与被动元件的交叉地带建立能力的机会窗口。但真正的考验不在实验室,而在量产线的良率报表上,在客户的可靠性验证报告里,在一轮又一轮的交付周期中。从能做到好用,从样品到批量,国产硅电容或许还有一段路要走。