任凶猛
26-05-27 19:43 微博认证:AI博主

MLCC的全称是片式多层陶瓷电容器,因为在几乎所有的电子产品中都离不开它,所以被俗称为“电子工业大米”。

它的结构就像一个微缩版的三明治,由陶瓷介质和金属内电极交替堆叠而成,两端再通过外电极连接。

根据它的电容量物理公式,容量大小与介质常数、电极面积和叠层层数成正比,与介质厚度成反比。

为了在极小的体积里实现大电容,制造工艺的核心难点就是追求更薄的介质厚度和更多的叠层层数,目前先进工艺已经能做到微米级的上千层叠层。

在电路中,MLCC主要扮演着三个关键角色。

首先是滤波功能,它可以滤除电路里的高频噪声,让电流变得更平滑。

其次是旁路和去耦,在CPU或GPU等主芯片瞬间功耗激增时,它能提供本地的能量补偿,稳定供电电压。

最后是储能作用,在特定电路中它能像微型蓄电池一样进行充放电。

MLCC的规格通常按尺寸和材质来划分。

像手机等消费电子追求极致轻薄,大量使用0201甚至01005这种肉眼几乎看不见的微小尺寸。

而汽车与工业领域更看重高可靠性和耐高压,通常会采用0603或1206等偏大尺寸的产品。

材质方面,一类电容稳定性极高但容量较小,适合高频精密电路。

二类电容容量大但受温度影响明显,常用于滤波和去耦。

之所以被称为工业大米,是因为它的用量极其惊人。

一部智能手机通常要用掉一千多颗,一辆传统燃油车需要三千颗左右,而一辆智能电动汽车的用量甚至能达到一万到一万五千颗。

在当前的AI算力爆发时代,MLCC的需求更是迎来了指数级的增长。

一台普通服务器的用量不到两千颗,但一台高端AI服务器的用量能达到两三万颗。

最新的英伟达高端机柜甚至需要约六十万颗MLCC来稳定供电,单机价值量大幅飙升。

尽管只是基础元器件,但高端MLCC的技术壁垒极高,全球市场长期被日本和韩国厂商主导。

日本村田、太阳诱电和韩国三星电机稳居第一梯队,占据了全球绝大部分的高端市场份额。

台湾地区的国巨和华新科处于第二梯队,而大陆本土厂商多属于第三梯队。

国产替代方面,目前国内中低端MLCC的国产化率已经超过了百分之六十。

但在AI服务器用高容产品、车规级高可靠性产品等高端领域,国产化率依然不足百分之二十,对外依存度较高。

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发布于 广东