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硅电容专题报告： MLCC进阶方案，渗透率有望迅速提升

行业研究·行业快评

计算机·人工智能

投资评级：优于大市

证券分析师：熊莉

021-61761067

xiongli1@guosen.com.cn

S0980519030002

摘要


MLCC潜在替代方案，渗透率有望迅速提升。随着GPU、HBM和AI加速器功耗快速攀升，传统MLCC与PCB级供电体系已经难以满足超高频、低电压、大电流场景下的稳定供电需求。相对而言，硅电容具有密度高，低ESL等特点，可直接嵌入先进封装、光模块、硅中介层（Interposer）与GPU/HBM周边，实现更短的供电回路与更低的电压跌落，从而满足AI芯片不断提升的瞬态供电需求。

与传统的多层陶瓷电容器（MLCC）相比，它主要有四大优势。1）容值密度高：1mm厚度的硅电容即可等效80层陶瓷层的有效电容面积（约3-4mm）；2）温度稳定性佳：125-150 $ ^{\circ} \mathrm{C} $基本没有温漂现象；3）老化较慢：老化速率为MLCC的1/10；4）尺寸较小：最低可以低至50微米。硅电容目前正处于从技术可行向大规模量产的过度阶段。

潜在市场空间广阔，TAM可达百亿级。根据QY Research测算，全球硅电容器市场预计将从2024年的10.65亿美元增长到2031年的18.15亿美元，2024年至2031年期间的年均增长率（CAGR）为7.90%。这一增长主要受到微型化电子设备以及高性能电容器需求增加的驱动。随着技术不断进步，对高效能、尺寸小巧的电容器需求逐渐增大，硅电容潜在市场发展空间可达百亿级。

风险提示 AI落地不及预期，市场需求不及预期，行业竞争加剧

风险提示：AI落地不及预期、市场需求不及预期、行业竞争加剧。

硅电容：MLCC潜在替代方案，渗透率有望迅速提升


• 硅电容（Silicon Capacitor）是一种采用先进半导体制造工艺在硅晶圆基板上加工而成的新型被动元器件。与传统的多层陶瓷电容器（MLCC）相比，它主要有四大优势。1）容值密度高：1mm厚度的硅电容即可等效80层陶瓷层的有效电容面积（约3-4mm）；2）温度稳定性佳： $125-150^{\circ}C$ 基本没有温漂现象；3）老化较慢：老化速率为MLCC的1/10；4）尺寸较小：最低可以低至50微米。硅电容目前正处于从技术可行向大规模量产的过度阶段。

• MLCC潜在替代方案，渗透率有望迅速提升。随着GPU、HBM和AI加速器功耗快速攀升，传统MLCC与PCB级供电体系已经难以满足超高频、低电压、大电流场景下的稳定供电需求。相对而言，硅电容具有密度高，低ESL等特点，可直接嵌入先进封装、光模块、硅中介层（Interposer）与GPU/HBM周边，实现更短的供电回路与更低的电压跌落，从而满足AI芯片不断提升的瞬态供电需求。

图：村田3D硅电容示意图


资料来源：村田，国信证券经济研究所整理

图：硅电容体积厚度较小，可以与芯片封装在一起


资料来源：Jean-Marc等-《Silicon Capacitors for improved power efficiency and power density, from the grid to the chip》（2026）-APEC2026-P16，国信证券经济研究所整理

AI光模块与800V数据中心将全面拉动SiCap需求


• 数据中心的高性能服务器发热量巨大。传统大容量陶瓷电容在高温下容易出现电容值衰减问题。硅电容基于稳定的硅基材料，能够在高达 $150^{\circ} \mathrm{C}$ 甚至更高的温度下保持电容值稳定，确保供电网络的长期可靠性

• 先进封装（2.5D/3D）的空间要求体积更小，能够合封的电容。为了缩短供电路径（减少寄生电感），去耦电容必须尽可能贴近处理器核心。传统的MLCC由于厚度限制，只能放置在封装基板外围或PCB背面。而硅电容可以做到几十微米级别的超薄厚度，能够直接嵌入封装基板内部，甚至放置在芯片与中介层（Interposer）之间，实现真正的“短电流回路”。

·低ESL（等效串联电感）和ESR（等效串联电阻）满足先进工艺下CPU/GPU需求

图：不同温度下硅电容（Murata SiCap）和MLCC（X7R）的电容值变化


资料来源：村田，国信证券经济研究所整理

图：不同直流电压下硅电容（Murata SiCap）和MLCC（X7R）的电容值变化


资料来源：村田，国信证券经济研究所整理

潜在市场空间广阔，TAM可达百亿级


• 根据QY Research测算，全球硅电容器市场预计将从2024年的10.65亿美元增长到2031年的18.15亿美元，2024年至 2031年期间的年均增长率（CAGR）为 7.90%。这一增长主要受到微型化电子设备以及高性能电容器需求增加的驱动。随着技术不断进步，对高效能、尺寸小巧的电容器需求逐渐增大，这为市场提供了广阔的发展空间。

• 在产品类型方面，根据QY research测算，硅电容器主要可分为两种类型：MIS电容器和MOS电容器。根据市场销售数据，MOS电容器在全球市场中占据主导地位，2024年销售额约为6.77亿美元，占全球总销售额的63.56%。

图：硅电容产业链结构示意图


资料来源：华经产业研究院，国信证券经济研究所整理

图：硅电容市场空间测算（单位：亿美元）


资料来源：QYResearch，国信证券经济研究所整理

硅电容需和Feb厂深度整合，国产替代空间广阔


• 不同于MLCC，硅电容需和Feb厂深度整合：传统MLCC属于高度标准化的被动元器件，下游终端客户通常直接向村田、三星电机等海外垄断大厂采购标准化成品，并直接贴片于PCB板上，上下游之间属于典型的“买卖采购关系”。而硅电容本质上是基于半导体光刻、刻蚀等前道工艺制造的微型电容，需要和Feb厂深度整合，国内下游需求方天然更倾向于采用“本土硅电容设计+本土Fab厂制造与封装”的联合方案，国产替代空间广阔。

• 竞争格局较为集中，但方案仍处于早期阶段：村田作为国际巨头，凭借在电容器领域的长期积累，在硅电容领域处于短期领先地位。但硅电容整体处于起步阶段，各家方案均在探索，市场份额取决于产品验证进度和放量情况。根据LP Information数据，2025年中国硅电容市场中前三名分别为村田制作所、罗姆半导体和京瓷，合计占市场空间68.8%

图：硅电容市场份额（%）


资料来源：LP Information，国信证券经济研究所整理

图：三星电机与全球大型企业签订了1.5万亿韩元硅电容供应合同


资料来源：三星官网，国信证券经济研究所整理

行业相关公司梳理


表：行业相关公司梳理

企业名

硅电容进展

村田制作所

根据日本新闻网站NewsSwitch报道,村田计划到2028年合计投资100亿日元(约合5亿人民币)将硅电容整体产能提高三倍。根据公司官网硅电容页面介绍,目前村田的UESL硅电容器已成功导入旗舰级移动APU,并成为HPC(高性能计算)参考PDN设计的一部分。

三星电机

根据三星官方报道,5月20日,三星电机与全球大型企业签订硅电容器长期供应协议,总金额达1.557万亿韩元(约合67.65亿人民币),合同期为2027年1月1日至2028年12月31日,以此规模合同为起点,三星电机计划将供应对象不仅局限于AI服务器,还将进一步拓展至自动驾驶系统、移动端等高性能计算领域。

火炬电子

公司通过控股子公司“天极科技”切入硅电容产业,根据公司官方微信公众号报道,天极科技是国内较早布局硅基集成无源器件的企业,经过多年的技术积累,公司在硅电容领域实现了跨越式发展。

苏纳光电

根据公司官方微信公众号报道,2026年4月,苏纳光电高端硅电容产线项目正式启动装修工作,项目总投资5亿元,扩建完成后年增产硅电容电子元器件3亿个,产品广泛应用于光通信、先进封装、汽车电子、消费电子、工业激光及医疗健康等领域。

凌存科技

根据公司官方微信公众号和凯风创投月报,公司2026年5月宣布实现国内首家110GHz超宽频硅电容(UB系列),支持800G/1.6T光模块及未来高速接口需求。UB系列硅电容已在国内多家光模块龙头、AI芯片领军企业及高端PCB制造商处完成验证,进入量产导入阶段。

资料来源：村田官网、NewsSwitch、三星官网、公司官方微信公众号、凯风创投，国信证券经济研究所整理

风险提示


AI落地不及预期、市场需求不及预期、行业竞争加剧。

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级别

说明

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股票投资评级

优于大市

股价表现优于市场代表性指数10%以上

中性

股价表现介于市场代表性指数±10%之间

弱于大市

股价表现弱于市场代表性指数10%以上

无评级

股价与市场代表性指数相比无明确观点

行业投资评级

优于大市

行业指数表现优于市场代表性指数10%以上

中性

行业指数表现介于市场代表性指数±10%之间

弱于大市

行业指数表现弱于市场代表性指数10%以上

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