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钻石之后,英伟达又带火了陶瓷
2026-06-10
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字母AI
文 | 字母AI 说一件你可能不太相信的事情,陶瓷,正在被AI带火。 过去提到陶瓷,你最先想到的应该是马桶和瓷砖。 但是最近,A股的陶瓷概念股暴涨。 陶瓷已经开始和英伟达、GPU、光模块、半导体设备这些AI新贵们绑在一起了。 如今陶瓷能成为AI概念股,主要依靠的是下面这三条线: 第一条是MLCC。它是电路板上的小型被动元件,作用是稳定芯片供电。AI服务器功耗越来越高,芯片周围就需要更多这种元件。 第二条是陶瓷基板和封装材料。芯片越热,越需要能同时导热和绝缘的材料。金属导热好但导电,塑料绝缘但扛不住高温,于是高端陶瓷材料需求量迅速暴涨。 第三条是半导体制造设备里也需要更多的先进陶瓷部件。比如晶圆厂的刻蚀机、沉积设备,陶瓷是为数不多能扛得住那种生产环境的材料。 那么具体又是怎么回事呢? MLCC MLCC,全称多层陶瓷电容器,是采用陶瓷介质与金属电极交替叠层、经高温共烧而成的微型被动元件。它的作用,是保证高功耗芯片能稳定运行。 芯片瞬间拉电流时,电压会波动,MLCC负责去耦、滤波、稳压,帮助电源更稳定。 MLCC是电路板上的基础被动元件,因此有个外号,叫做“电子工业的大米”。 过去MLCC确实像大米一样,便宜、大量、不起眼。但GPU火了以后,MLCC也从普通的大米,摇身一变成为了康熙御田胭脂米(红楼梦里面贾母的红稻米)。 核心原因是功耗。 传统服务器功耗约2000W,搭载英伟达GPU的AI服务器功耗可达1万W,是传统服务器的5倍。GPU、CPU、HBM、NVSwitch、电源模块都要在高频、高功耗下运行。 AI服务器里的GPU功耗越来越高,芯片周围需要更多性能更好的MLCC来稳定供电。英伟达新平台还增加了DPU和高速网络模块,这些模块同样需要大量高端MLCC。 结果就是,每块计算板、交换机板上用的MLCC数量更多、规格更高,成本也明显上升。等到这些板卡被装进整机架服务器里,需求就被进一步放大了。 普通服务器约2000-3000颗MLCC,AI服务器则是另一个量级。英伟达GB300单机约3万颗,是普通服务器的10倍以上,是手机的30倍。单个AI机柜NVL72消耗约44万颗。 2026年5月,摩根士丹利发布的拆解报告显示,英伟达Rubin平台VR200 NVL72,单机柜MLCC用量从GB300的48万颗升至60万颗,增长25%。 更关键的是,每台机架上面MLCC的价格,也从1530美元飙升到了4320美元,暴增182%。 而且这种增长还是一个长期现象。 中金公司预测,2026、2027年AI服务器MLCC需求量将分别增长87%和88%。村田制作所预测,2025年至2030年,AI服务器用MLCC市场年复合增长率将达到30%,市场规模将增长3.3倍。 全球AI用MLCC市场规模已达52.66亿美元,预计2032年将攀升至169.2亿美元。 全球MLCC市场高度集中,日本村田制作所市场份额31%-32%,韩国三星电机22%-23%,日本太阳诱电约10%。三家合计占据全球67%的市场份额。 在高端AI服务器MLCC领域,村田一家独大,市占率约70%。 国内企业风华高科、三环集团等在高端市场份额不足10%。 2025年以来,村田、三星电机、太阳诱电等厂商集体涨价。2026年4月,村田针对AI服务器和高端车规级MLCC产品全面涨价,涨幅介于15%至35%之间,新价格体系于4月1日正式生效。 三星电机4月起全线涨价10%-20%,天津工厂满载,暂停低价新单。太阳诱电宣布MLCC全线产品将于5月1日起进行价格调整。 然而,村田、三星电机的MLCC整体产能利用率已达90%-95%,高端高容产品已经处于满产状态。订单量是现有产能的2倍,交期20周以上。 MLCC产线建设周期约18-24个月,高端产品还需额外1-2年的客户认证周期,短期无法快速增加供给。村田2025-2026资本开支3500亿日元以上,仍然满足不了需求。 但是相对的,中低端产线无法升级做高端。设备、工艺、材料体系完全不同,高端产线也没办法下沉。 村田数据显示,其2026年服务器相关MLCC销售额预计同比增长85%-90%。三星电机凭借博迁新材120nm、80nm、60nm等优质材料供应,在AI服务器领域MLCC全球份额已达45%以上,并在菲律宾等地持续扩充产能。 国产MLCC公司里,风华高科、三环集团更偏民用和规模化替代;鸿远电子、火炬电子、振华科技更偏军工高可靠;达利凯普则切在射频微波MLCC这个高端细分市场。国瓷材料、洁美科技、博迁新材是MLCC上游材料和耗材环节。 陶瓷基板 高功率芯片需要材料同时满足几个矛盾条件:要导热,快速散发芯片产生的热量;要绝缘,防止电路短路;要耐高温,承受芯片运行时的高温环境;要可靠,长期稳定工作不失效。 传统材料很难同时满足。 金属导热好但导电,无法满足绝缘要求。普通塑料绝缘但耐热和导热性能不够。 唯有先进陶瓷材料。氮化铝(AlN)、氧化铝(Al₂O₃)、氮化硅(Si₃N₄)等高端陶瓷材料,能够同时满足导热、绝缘、耐高温、高可靠性等多重要求。 氮化铝导热系数约200 W/(m·K),氮化硅导热系数可达300 W/(m·K),同时具备优异的电绝缘性能和热膨胀系数匹配性。陶瓷基板可以在保持电绝缘的前提下,快速将芯片热量传导出去。 陶瓷基板同样也不是什么新技术,过去陶瓷基板主要用于功率半导体、激光器件等特定场景,市场规模有限。但是现在不一样了,陶瓷基板成为了“AI新贵”。 工艺路线主要有三种:AMB(Active Metal Brazing,活性金属钎焊)、DPC(Direct Plated Copper,直接镀铜)、HTCC(High Temperature Co-fired Ceramic,高温共烧陶瓷)。 AI服务器散热基板、HBM先进封装、1.6T/3.2T高速光模块封装、功率半导体封装、激光器件封装,都在大量使用陶瓷基板。 AI服务器对被动元件需求量超过普通服务器1倍以上,GB300机柜MLCC用量较GB200增长近10倍。三环集团针对数据中心48V电源系统推出了多规格高容产品,满足高密度供电需求。随着代际升级,单机MLCC用量呈倍数增长。 芯片功耗越高,散热要求越严格,对基板材料的导热、绝缘、可靠性要求越高。传统有机基板在高功率场景下已经接近物理极限,陶瓷基板成为必选项。 英伟达GB200 GPU功耗1000W,Rubin平台功耗翻倍至2000W。功耗翻倍意味着热量翻倍,散热难度指数级上升。有机基板的导热系数通常在1-5 W/(m·K),而氮化硅可以达到300 W/(m·K)。 HBM先进封装对陶瓷基板的需求更加迫切。HBM是高带宽存储器,多层DRAM芯片堆叠在一起,功耗密度极高。 如何在极小空间内快速散热,同时保证电气性能和长期可靠性,是封装设计的核心难题。陶瓷基板的高导热、高绝缘、低热膨胀系数特性,正好匹配这个需求。 最近在网上热度很高的光模块,同样依赖陶瓷基板。 1.6T/3.2T高速光模块,数据传输速率越高,功耗越大,发热越严重。光芯片对温度极其敏感,温度波动会直接影响光信号质量。氮化铝薄膜基板可以快速散热,同时保证热稳定性,是高速光模块的关键材料。 但陶瓷基板的生产工艺是非常复杂的,还有一个问题,