
在高算力AI发展的需求下,功率大幅提升,但载板空间有限,为适应AI应用带来的电路改变,人工智能服务器需要高性能、高密度集成的MLCC——具体而言,是能够承受高温(105°C)的紧凑型高容量组件。

▲AI服务器GPU模块与底板/AI模块化服务器 图源:三星电机
主要体现在以下4方面:
(1)小型化高容值:高算力GPU、CPU需要的电容数量增多,容量更大,在面积有限的板子上只有更小的大容量电容才能满足需求。

▲村田2024年9月研发的尺寸最小(0.16mm x 0.08mm)的MLCC
(2)高耐温:承受因高功率、大电流导致的温升。
(3)低ESR:抑制大电流带来的纹波,保障电源纯净。
(4)高SRF:满足高频工作需求,提供快速响应。
这些技术挑战反映出被动元器件需持续优化以适应高算力时代的需求,对上游厂商来说,这要求更细、耐高温的陶瓷粉料,以满足小体积大容量的高容值电阻的要求。
(1)受益于AI算力需求的爆发式增长,高端MLCC与其关键原材料的供需缺口随之打开。
随着AI终端渗透率的不断提升,高端MLCC用量快速增长,带来上游高端原材料需求爆发,以MLCC用镍粉为例,假设每亿颗MLCC用纳米镍粉0.22吨,预计新能源及AI领域用MLCC需求量从2023年的约3000亿颗增长至2030年的3万亿颗,高端MLCC用纳米镍粉需求量从不足千吨增长至近7千吨。

▲图源:中信建设
(2)作为MLCC核心之一的原材料粉体,上游技术壁垒高。
上游原材料中,主要包含两类主要原材料, 一类是陶瓷粉(钛酸钡、氧化钛、钛酸镁等),另一类是内电极金属粉体(镍)与外电极金属粉体(铜)。陶瓷粉料是MLCC核心材料之一,其质量和配比对MLCC性能影响较大。电极材料则包括金属电极和导电浆料,纳米镍粉、铜粉是MLCC电极重要材料,对MLCC的电性能有重要影响。

▲图源:中信建设
(3)纳米镍粉制备技术壁垒高,能稳定产出细粒级的厂商较少。
MLCC小型化、高容量、高频率等趋势,要求镍粉球形度好、振实密度高、电导率高、电迁移率小、对焊料的耐蚀性和耐热性好、烧结温度较高、与陶瓷介质材料的高温共烧性好等诸多细节指标。

▲精细化前后的颗粒对比 图源:太阳诱电
精细化前后的颗粒对比通过精细化提高了密度材料,精细化并不只是缩小颗粒即可这么简单,“均匀缩小为颗粒尺寸”的技术不可或缺。因为颗粒尺寸如果参差不齐,静电容量会因为密度不够而下降,不再均匀地保持电介质基片的厚度等,无法达到本来要求的性能标准。
(4)AI推动高端MLCC及高端纳米镍粉需求增长,纳米镍粉粒径需求越来越细。电子元器件行业核心驱动因素在于终端市场的产品迭代和需求升级,每一轮产品升级都带动了MLCC需求的不断扩大。AI浪潮下,GPU、CPU对高算力需求迫切,小体积、大容量MLCC需求快速增长,对纳米镍粉的需求越来越细。
(5)陶瓷料、内外电极粉体是MLCC成本重要构成。MLCC成本主要由陶瓷粉料、内电极、外电极、包装材料、人工成本、折旧设备及其他构成。其中,上游粉体材料是MLCC产品制造的主要成本,陶瓷料在低容MLCC中占比20%-25%,高容MLCC占比35%-45%。内电极和外电极金属材料成本分别占到MLCC的5%-10%。
随着AI行业迭代迅速,多层陶瓷堆叠技术需要突破至纳米级,精确控制陶瓷介质厚度,实现了1μF~220μF的超高容值产品输出,确保在高算力下AI训练及推理保持稳定,为AI服务器持续高效运转筑牢根基。
在微型化方面,将电极层厚度精准控制在1微米级并构建超1000层堆叠结构,解决了AI硬件对微型化与高容值的双重挑战。
MLCC在AI领域的布局,国内外企业主要有:村田、三星电机、太阳诱电、昀冢科技、风华高科、三环集团、信维通信、鸿远电子、微容科技、振华科技、等企业。
● 信维通信:AI服务器相关业务规模较小,仍在加快拓展。
● 鸿远电子:在MLCC小型化方向持续深耕,具备0201等系列化产品生产能力。
● 三星电机开发出AI Server用小型超高容量MLCC。
● 2025年7月,村田宣布量产0402英寸47µF的MLCC,可用于多种民用设备,如数据中心(包括AI服务器)在内的各种高性能IT设备。
● 微容科技深度聚焦高算力下AI服务器对MLCC在小型化、高容值及极端温度适应性方面的严苛技术要求,定向推出专业化产品解决方案。
● 振华科技:在AI服务器应用方面,公司现有钽电容、MLCC等产品正在积极推进相关领域的应用推广,目前尚未形成批量订货。
● 鸿远电子:在MLCC小型化方向持续深耕,具备0201等系列化产品生产能力。
● 太阳诱电:面向AI服务器,实现1005尺寸下22μF的基板内置型多层陶瓷电容器商品化。
● 风华高科:为满足AI算力领域对MLCC的新需求,风华高科积极布局关键材料与核心工艺技术,持续夯实极限高容MLCC技术能力。
*内容参考来源:《AI使高端被动元件需求激增 相关新材料迎发展机遇》、网络公开信息,如有遗漏或错误欢迎指正。

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