2026年的被动元件行业,几乎没有哪个细分赛道比硅电容更具话题性。
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。
为什么是硅电容?
要理解硅电容的崛起,需要先理解AI算力芯片正在经历的供电危机。
以英伟达GPU为例,从GB200到下一代Rubin架构,单板MLCC用量预计将从约6500颗增至近12000颗,功耗的翻倍增长带来了对电容数量的急剧需求。但问题的核心不在于数量,而在于位置。
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。
硅电容示意图
传统MLCC的等效串联电感(ESL)普遍在100-500pH范围,而硅电容可以做到10pH以下,部分先进型号甚至低至2-3pH,相差两个数量级。同时,硅电容几乎没有直流偏置衰减问题,在-55℃至175℃宽温区间容值波动可控制在±1%以内,也不存在MLCC的压电啸叫、冷热冲击开裂等风险。
这意味着在纳秒级的瞬态电流波动中,硅电容能够以更快的速度补偿芯片的瞬时功率需求,维持电压稳定。
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%。
观点分野: 替代、互补,还是分层共存?
硅电容的产业化提速,将一个根本性问题推到了台前:它与MLCC的关系,究竟是替代还是互补?业界对于两者未来关系的判断正在形成鲜明分歧,两种观点持续交锋。
乐观派:局部替代正在发生
有业界人士认为,在芯片近端去耦这个特定场景,硅电容正在抢占原本属于高端MLCC的市场空间。
在2026年6月首尔举行的内部技术研讨会上,三星电机CEO张德贤与硅电容业务负责人金元基传递出明确战略信号:公司希望将硅电容、MLCC和FC-BGA基板进行捆绑交付,面向AI算力客户提供整体方案。三星电机是唯一同时运营被动元件和封装基板业务的企业,这种协同设计能力是其核心差异化优势。
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。
审慎派:互补才是产业常态
而以村田为代表的传统被动元件巨头,以及众多行业资深从业者,则持更为审慎的互补论。
最具代表性的表态来自村田。在2026年7月东京举办的日本被动元件产业峰会上,村田元器件事业高管表示:“我们同时布局硅电容与新一代高可靠服务器MLCC。硅电容性能很强,但单位晶圆产出容量有限,成本短期很难下探;先进封装内部可以少量使用硅电容做近裸片去耦,整机板级依然离不开大量MLCC。行业不宜过早下硅电容替代MLCC的判断,二者更适合协同搭建PDN电源网络。”
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。
事实上,两种观点并非完全对立。分歧的本质在于讨论的场景边界不同:替代论聚焦的是封装内部、近die位置的高端去耦;互补论强调的是整个系统的电源完整性方案。从全系统视角看,MLCC负责板级大容量储能与中低频滤波,硅电容负责封装内高频近点去耦,二者构成多级供电网络,确实是互补而非替代关系。
硅电容赛道,挤满玩家
分歧归分歧,全球主要厂商在硅电容赛道上的布局节奏却在加快,且技术路线分化正在形成清晰的阵营。
三星电机:从MLCC巨头到整体方案商跃迁
三星电机以DRAM制造工艺为技术底座,利用300mm晶圆钻孔沉积电极和介质层来制造硅电容,采用fabless模式 晶圆生产外包给代工厂,封装交由OSAT企业,自身聚焦产品设计、测试和质量验证,将硅电容与FC-BGA基板业务整合,提供“电容+基板”的整体解决方案。
2025年,三星电机已向Marvell供应AI加速器用硅电容,并为三星电子Exynos 2600移动处理器封装提供产品。2026年5月签署的1.5万亿韩元大单标志着其正式进入规模化商用阶段,正式跻身第一梯队。客户身份虽未公开,但业界普遍认为指向北美顶级科技企业。
村田:3D深沟槽路线的长期深耕者
2016通过收购IPDiA,村田获得了基于PICS技术的3D深沟槽硅电容产品线,其XBSC系列可实现100GHz以上的宽带特性,同时保持极高的电容密度。据悉,IPDiA的量产容值密度已达每平方毫米3.8-4μF,为当前最高量产水平。
2024年,村田在法国卡昂工厂开设了200mm硅电容产线,持续扩产。村田的技术路线特点是“深沟槽+高宽带”,在光通信和射频应用中具有独特优势,与三星电机的DRAM工艺路线形成差异化竞争。
ADI收购Empower:从电源管理切入的系统级布局
2026年5月,ADI以15亿美元现金收购硅谷电源管理公司Empower Semiconductor,获得其集成电压调节器(IVR)和硅电容技术。Empower是VIC路线的代表企业,其ECAP技术以约1pH的极低ESL和超薄封装著称,特别适配AI处理器封装基板中的近die去耦。
这笔收购的逻辑并非单纯获取硅电容产品,而是将硅电容与IVR技术整合为芯片级供电平台,将电压调节器从PCB上移到封装内部,把供电距离从厘米级压缩到毫米甚至微米级。在GPU应用侧,英伟达Rubin、RubinUltra架构已转向VIC方案,而性能要求相对较低的B300仍采用DTC方案。
台积电:从IP切入的“另一条路径”
台积电将硅电容开发为标准化工艺IP,集成于CoWoS先进封装制程中。2019年,台积电在CoWoS中介层上制备了深沟槽结构电容,获得三维深沟槽电容(DTC)。
台积电的路径本质上是将硅电容作为先进封装平台的一部分来提供,而非独立元器件销售。这一模式的壁垒极高,但一旦客户采用CoWoS封装,硅电容便随平台一同导入。据冯源资本数据显示,台积电或为全球第二大电容公司,每年硅电容销售约四五百亿元(含嵌入式硅电容)。
被动元件大厂积极布局
此外,TDK、罗姆、LG Innotek等传统被动元件大厂也在硅电容领域有所布局。
TDK依托MEMS产线积累,将硅电容与惯性传感器协同集成,拓展车载与可穿戴市场;罗姆主打微型化与保护功能集成的硅电容,面向智能手机、可穿戴等紧凑设备。
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。
综合来看,行业内对于硅电容的布局主要分为以下几种技术路线:
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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。
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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。
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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。
国产硅电容突围:进展与差距并存
回看国内硅电容产业,近年来进展迅速,朗矽、苏纳、缶英、凌存、森丸...等多家企业纷纷宣布样品验证通过、小批量出货,一级市场融资和IPO动作不断。
在融资和产线建设层面,国内多家企业正在加速。据报道,森丸电子于2026年9月完成亿元A轮融资,定位晶圆级无源器件IDM企业,已持续向头部客户交付硅电容,良率稳定在95%以上,产能达到3亿颗/月;苏纳光电投资超2亿元建成8英寸硅电容中试线,2026年4月高端硅电容产线在苏州纳米城开工,已实现头部大客户突破;朗矽科技完成近8000万元Pre-A轮融资,其高容值硅电容产品已适配1.6T光模块所需的高速低插损应用场景,并通过多家头部客户验证;万熙微电子完成新一轮千万元融资,多款产品累计出货量突破百万颗..
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。
第一道坎:晶圆代工资源不足
硅电容的制造高度依赖特色工艺晶圆产能,DTC需要深硅刻蚀设备,VIC需要CMOS工艺线,都属于特色工艺产能,受晶圆产线约束。而全球范围内适配硅电容的产线资源高度集中于少数厂商。
力积电已成为英特尔EMIB先进封装的独家硅电容供应商,其12英寸IPD平台现有产能已被全部预订,并计划将月产能扩展至8000至10000片12英寸晶圆。外资券商预估非台积电硅电容市场2026年供给缺口达57%,2027年收窄至16%,2028年仍有11%的缺口。国内企业在这一领域的代工资源争夺中处于相对弱势地位。
第二道坎:客户认证周期长
硅电容不是标准通用器件,产品直接影响芯片可靠性,尤其是进入AI芯片封装、高端光模块等核心场景,需要与客户方案深度协同设计,验证周期极长。
力积电透露相关产品完成认证可能耗时2-5年,且产品须经过客户、基板及封装供应链的多重验证。对于国内初创企业而言,即便样品性能达标,从送样到批量出货之间仍隔着漫长的验证之路。
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。
第三道坎:良率与成本控制
硅电容的单位成本是同规格MLCC的10-50倍,这决定了它很难渗透到成本敏感的消费电子领域,只能聚焦高附加值场景。而成本下降的关键在于规模效应 随着订单量提升、8英寸产线落地,单位成本存在下行空间,但短期难以下探至消费电子级别。
部分本土企业2024年后才实现6英寸产线良率稳定爬坡,8英寸产线验证周期预计需要2至3年,单条产线投入数十亿元,扩产周期较长且资本开支压力较大。
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。
写在最后
硅电容的故事,本质上是AI算力硬件演进到深水区后,电源完整性挑战向封装内部延伸的必然结果。
它大概不是MLCC的颠覆者,板级大容量储能、中低频滤波依然是MLCC的天下,成本与规模优势无可替代;也不是万能的解决方案,容量上限、成本、产能都是现实约束。但在芯片近端的高频去耦、先进封装的电源完整性、高速光模块的信号完整性这些特定场景,硅电容正在从备选走向刚需。
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。