電容器是一種具有儲存電荷、隔離直流信號、傳遞交流信號功能的電子元件，是電子設備中不可缺少的主要元件之一。電容器種類眾多，包括鋁/鉭電解電容器、陶瓷電容器（MLCC）、薄膜電容器、硅電容器（Silicon capacitors）等。

與MLCC相比，硅電容器有什么優點

圖硅電容器，來源：村田

硅電容器是利用半導體工藝制作的電容器，電介質材料使用硅的氧化物和氮化物。其具有高可靠性、高穩定性、耐高溫、高頻、嵌入式、超薄性等優點，在施加電壓和溫度變化時，電容量能保持穩定，由于不具有壓電效應，所以電壓發生變化不會引發嘯叫。

1、硅電容器的分類

①按內部結構分類

硅電容器按內部結構可以分為平面型和溝槽型兩類。平面型的形狀簡單，易于生產，且電介質和電極均勻，因此適合高耐壓產品。溝槽型由于襯底上帶有溝槽，所以電極和電介質的表面積更大。相比平面型，可以獲得更大的電容量。

與MLCC相比，硅電容器有什么優點

圖源：ROHM

②按產品安裝方法分類

硅電容器的安裝方法有焊接安裝和引線鍵合安裝兩種。焊接安裝產品適合高密度安裝，而引線鍵合安裝產品則適合與IC等其他元器件一體化封裝的應用。

與MLCC相比，硅電容器有什么優點

圖源：ROHM

2、硅電容器與MLCC的區別

與MLCC相比，硅電容器有什么優點

圖硅電容器與MLCC對比，來源：ROHM

①DC偏置特性

由于硅電容器使用無極分子電介質材料，因此電容隨DC偏置而發生的變化非常小。多層陶瓷電容器（MLCC）雖然溫度補償型產品具有和硅電容器同樣的特性，但高介電常數型產品的電容量則會因施加電壓而大幅下降。因此，使用高介電常數MLCC時，在設計階段就需要考慮電壓施加所引起的電容量下降問題。

與MLCC相比，硅電容器有什么優點

圖硅電容器和MLCC C0G、MLCC X7R的DC偏置特性對比，來源：ROHM

②溫度特性

由于硅電容器使用無極分子電介質材料，因此電容隨溫度而發生的變化非常小。此外，與普通的MLCC相比，硅電容器的應用溫度范圍更寬，在更高溫度環境下，其電容量也非常穩定。多層陶瓷電容器（MLCC）雖然溫度補償型產品具有和硅電容器同樣的特性，但高介電常數型產品的電容量則會因溫度變化而發生顯著變化。因此，使用高介電常數MLCC時，在設計階段就需要考慮溫度所引起的電容量變化情況。

與MLCC相比，硅電容器有什么優點

圖硅電容器和MLCC C0G、MLCC X7R的溫度特性對比，來源：ROHM

③嘯叫

嘯叫多發現于產品最終評估階段，因此經常出現在應用產品即將推出之際需要緊急采取應對措施的狀況，由此可能帶來巨大的損失。

與MLCC相比，硅電容器有什么優點

圖源：ROHM

由于陶瓷電容器屬于壓電元件，因此在電壓發生變化時，陶瓷電容器會前后左右振動，陶瓷電容器本身和（或）電路板就會產生諧振，從而形成嘯叫。

而硅電容器不具有壓電效應，因此，產品本身不會因電壓變化而產生諧振，無嘯叫問題。

④產品高度

硅電容器通過利用薄膜半導體技術，可形成平面結構或溝槽結構，可以有效降低產品高度。比如，0402尺寸（L：0.4mm×W：0.2mm）的產品可以將高度H控制在0.1mm以內。而多層陶瓷電容器（MLCC）為了提升電容量是將印刷有內電極的陶瓷膜片疊壓在一起的，所以很難降低產品的高度。

與MLCC相比，硅電容器有什么優點

圖源：ROHM

⑤安裝時的貼片立碑現象（曼哈頓現象、立碑現象）

安裝時出現的貼片立碑現象，通常也被稱為“曼哈頓現象”或“立碑現象”。造成這種現象的原因有很多，如焊料量偏差、焊料熔融時間偏差、安裝時產品位置偏移等。

與MLCC相比，硅電容器有什么優點

圖硅電容器：底面電極結構，來源：ROHM

由于硅電容器采用的是底面電極結構，側面無電極，產品在水平方向不會產生拉力，所以結構上可以有效避免回流焊導致的貼片立碑現象。而多層陶瓷電容器（MLCC）因為采用的是多層電極結構，產品側面有電極，因此會產生水平方向的拉力，此時，由于前述原因，就有可能產生回流焊引發的貼片立碑現象。

與MLCC相比，硅電容器有什么優點

圖 MLCC：多層電極結構，來源：ROHM

3、硅電容器的應用

由于其穩定的溫度特性和出色的可靠性，以及更小的尺寸和更高的性能，硅電容器的應用越來越廣泛，在智能手機、可穿戴終端、高速大容量通信設備、工業設備、車載設備（LiDAR）、光通信、醫療等領域具有廣泛的應用前景，根據ROHM預測，硅電容器的市場規模將在2030年增長至3000億日元（折合人民幣約138億），約達到2022年規模的1.5倍。硅電容器的代表企業有村田Murata（法國生產）、羅姆ROHM等。

資料來源：羅姆、村田官網

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