导入半导体微细工艺的“Si-Cap”实现量产
继多层陶瓷电容器与封装基板之后完成尖端产品线布局
将寄生电感降低100倍，实现超高速控制
三星电机将被视为下一代人工智能(AI)半导体“阿喀琉斯之踵”的剧烈电力波动与信号噪声控制难题的解决方案，全面押注于“硅电容器”。继既有的多层陶瓷电容器(MLCC)、半导体封装基板(FCBGA)之后，又建立了融合微细半导体工艺的硅电容器量产体系，因此被评价为已完整构建瞄准高性能AI基础设施市场的尖端零部件产品线。
三星电机于本月11日举行产品学习会(SEMinar)，公开了可将AI半导体性能推向极限的硅电容器核心技术实力与中长期业务战略。负责技术说明的三星电机硅电容器开发组组长 Kim Wongi 表示：“AI数据中心、移动应用处理器以及实体AI等的需求规格，正趋于高性能、高集成、高可靠性。”并强调，“硅电容器是能够同时解决这三大难题的核心器件。”
“屋顶水箱”与“木炭结构”的结合……以半导体工艺打造的超薄水坝
电容器既是将电力暂时储存起来、在半导体需要时以瞬间速度供电的“水坝（水箱）”，也承担过滤微小电噪声的“滤波器”作用。AI半导体必须进行多核并行运算，因此在负载加上的瞬间会瞬时拉取大量电流，从而出现电压剧烈波动的现象。
Kim Wongi 将其比作公寓上下水系统。他解释称：“就像家庭中洗碗和洗澡时间重叠时，夜间水压会骤降一样，数据中心在处理搜索查询的瞬间，各部件若突然大量拉走电力，就会产生问题。”他还表示，“如同在公寓屋顶设置水箱并分配水量一样，电容器的核心就是在电路中先把能量储存起来，再按时间稳定供给，以维持电压的备用功能。”
三星电机已开始量产的硅电容器，不同于堆叠陶瓷片的传统多层陶瓷电容器，而是应用了动态随机存取存储器制造工艺。其方式是在硅晶圆表面打出微细孔洞以最大化表面积，然后在内部沉积高纯度介电层和电极。之所以要最大化表面积，原因与木炭利用微细多孔结构进行空气净化或水质净化相同。由于负责储电的核心部位厚度仅为头发丝的十分之一左右（10微米），因此可以通过磨削硅晶圆背面来调节厚度。
Kim Wongi 介绍开发背景时表示：“在动态随机存取存储器中，很早以前就已经在使用性能非常优异的电容器来存储信息。”他称，“硅电容器就是在此基础上去掉晶体管部分，仅保留电容器，并按照数据中心所需的电压与容量水平重新开发而成。”
将“不速之客”寄生电感降至近零……在高频与高温下也稳如磐石
硅电容器最强大的武器，是其较多层陶瓷电容器低100倍以上的寄生电感(ESL)。当电流通过狭窄通道时，通道振动或信号失真的这类电路“干扰项”被称为“寄生成分”；而在需要高速响应的AI芯片组中，如果这一数值偏高，就会产生致命的信号延迟。
Kim Wongi 表示：“现有多层陶瓷电容器受结构限制，负责收发电流的端子（接点）仅在两端设置2个，或大约4至8个；但基于半导体的硅电容器可布置超过60个端子。”他解释称，“这就像同时打开数十个水龙头来混合水流一样，可将流动性最大化并降低寄生电感，因此非常适合需要待机后再快速启动的现代AI服务器。”
此外，硅电容器几乎不会因电压变化或热变化而产生容量损失，因此即使在250摄氏度以上的严苛高温环境中，也能保持稳定特性。Kim Wongi 以航空航天领域为例表示：“低轨卫星一天绕地球运行10圈，其中一半时间暴露在太阳热辐射下极其炽热，另一半时间处于阴影中极其寒冷；如果性能会随温度变化，系统设计就只能针对最坏情况进行过度设计。”他称，“硅电容器即便在环境变化下容量也能保持稳定，因此在系统匹配方面极具优势。”
“与多层陶瓷电容器互补”……基板嵌入式市场加速扩大产能
对于部分观点提出的“替代多层陶瓷电容器论”，三星电机明确划清界限。Kim Wongi 表示：“起初公司内部也讨论过‘这会不会蚕食现有多层陶瓷电容器市场’，但现在的情况是，硅电容器正在填补多层陶瓷电容器无法完成系统设计的领域。”他强调，“两者反而是扩大整体市场蛋糕的互补关系。”
分析认为，利用体积优势更有利于承受大容量和高电压的多层陶瓷电容器，与专注于超小型和高频特性的硅电容器之间，与其说是竞争，不如说是互补关系。实际上，在最新AI服务器架构中，为实现系统优化而混用这两类器件的案例正迅速增加。
硅电容器的存在感，正随着将元件嵌入基板内部的嵌入式市场扩大而上升。Kim Wongi 表示：“在FCBGA基板内部内置硅电容器的业务，现已进入正式扩大产能阶段。”他称，“已开始以AI服务器和数据中心为中心扩大供货。”
另一方面，据市场调查机构统计，全球硅电容器市场预计将在2026年至2031年间保持超高速增长，年均复合增长率达18%。三星电机计划以近期与全球大型企业签署的1.5万亿韩元规模硅电容器供货合同为信号弹，推动高容量、多功能产品线多元化，并抢占市场主导权。
谈及三星电机独有的销售策略，Kim Wongi 表示：“封装解决方案、多层陶瓷电容器、硅电容器的营销负责人正一同拜访客户并开展推广。”他称，“从客户企业角度看，这可以消除部件出现缺陷时制造商之间相互推诿责任的风险，同时还能在现场立即进行关于所需电压与容量的综合咨询，从而大幅缩短开发时间，这正是我们的竞争力所在。”
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