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說一件你可能不太相信的事情,陶瓷,正在被AI帶火。
過去提到陶瓷,你最先想到的應該是馬桶和瓷磚。
但是最近,A股的陶瓷概念股暴漲。
陶瓷已經開始和英偉達、GPU、光模塊、半導體設備這些AI新貴們綁在一起了。
如今陶瓷能成為AI概念股,主要依靠的是下面這三條線:
第一條是MLCC。它是電路板上的小型被動元件,作用是穩定芯片供電。AI服務器功耗越來越高,芯片周圍就需要更多這種元件。
第二條是陶瓷基板和封裝材料。芯片越熱,越需要能同時導熱和絕緣的材料。金屬導熱好但導電,塑料絕緣但扛不住高溫,于是高端陶瓷材料需求量迅速暴漲。
第三條是半導體制造設備里也需要更多的先進陶瓷部件。比如晶圓廠的刻蝕機、沉積設備,陶瓷是為數不多能扛得住那種生產環境的材料。
那么具體又是怎么回事呢?
01
MLCC
MLCC,全稱多層陶瓷電容器,是采用陶瓷介質與金屬電極交替疊層、經高溫共燒而成的微型被動元件。它的作用,是保證高功耗芯片能穩定運行。
芯片瞬間拉電流時,電壓會波動,MLCC負責去耦、濾波、穩壓,幫助電源更穩定。
MLCC是電路板上的基礎被動元件,因此有個外號,叫做“電子工業的大米”。
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過去MLCC確實像大米一樣,便宜、大量、不起眼。但GPU火了以后,MLCC也從普通的大米,搖身一變成為了康熙御田胭脂米(紅樓夢里面賈母的紅稻米)。
核心原因是功耗。
傳統服務器功耗約2000W,搭載英偉達GPU的AI服務器功耗可達1萬W,是傳統服務器的5倍。GPU、CPU、HBM、NVSwitch、電源模塊都要在高頻、高功耗下運行。
AI服務器里的GPU功耗越來越高,芯片周圍需要更多性能更好的MLCC來穩定供電。英偉達新平臺還增加了DPU和高速網絡模塊,這些模塊同樣需要大量高端MLCC。
結果就是,每塊計算板、交換機板上用的MLCC數量更多、規格更高,成本也明顯上升。等到這些板卡被裝進整機架服務器里,需求就被進一步放大了。
普通服務器約2000-3000顆MLCC,AI服務器則是另一個量級。英偉達GB300單機約3萬顆,是普通服務器的10倍以上,是手機的30倍。單個AI機柜NVL72消耗約44萬顆。
2026年5月,摩根士丹利發布的拆解報告顯示,英偉達Rubin平臺VR200 NVL72,單機柜MLCC用量從GB300的48萬顆升至60萬顆,增長25%。
更關鍵的是,每臺機架上面MLCC的價格,也從1530美元飆升到了4320美元,暴增182%。
而且這種增長還是一個長期現象。
中金公司預測,2026、2027年AI服務器MLCC需求量將分別增長87%和88%。村田制作所預測,2025年至2030年,AI服務器用MLCC市場年復合增長率將達到30%,市場規模將增長3.3倍。
全球AI用MLCC市場規模已達52.66億美元,預計2032年將攀升至169.2億美元。
全球MLCC市場高度集中,日本村田制作所市場份額31%-32%,韓國三星電機22%-23%,日本太陽誘電約10%。三家合計占據全球67%的市場份額。
在高端AI服務器MLCC領域,村田一家獨大,市占率約70%。
國內企業風華高科、三環集團等在高端市場份額不足10%。
2025年以來,村田、三星電機、太陽誘電等廠商集體漲價。2026年4月,村田針對AI服務器和高端車規級MLCC產品全面漲價,漲幅介于15%至35%之間,新價格體系于4月1日正式生效。
三星電機4月起全線漲價10%-20%,天津工廠滿載,暫停低價新單。太陽誘電宣布MLCC全線產品將于5月1日起進行價格調整。
然而,村田、三星電機的MLCC整體產能利用率已達90%-95%,高端高容產品已經處于滿產狀態。訂單量是現有產能的2倍,交期20周以上。
MLCC產線建設周期約18-24個月,高端產品還需額外1-2年的客戶認證周期,短期無法快速增加供給。村田2025-2026資本開支3500億日元以上,仍然滿足不了需求。
但是相對的,中低端產線無法升級做高端。設備、工藝、材料體系完全不同,高端產線也沒辦法下沉。
村田數據顯示,其2026年服務器相關MLCC銷售額預計同比增長85%-90%。三星電機憑借博遷新材120nm、80nm、60nm等優質材料供應,在AI服務器領域MLCC全球份額已達45%以上,并在菲律賓等地持續擴充產能。
國產MLCC公司里,風華高科、三環集團更偏民用和規模化替代;鴻遠電子、火炬電子、振華科技更偏軍工高可靠;達利凱普則切在射頻微波MLCC這個高端細分市場。國瓷材料、潔美科技、博遷新材是MLCC上游材料和耗材環節。
02
陶瓷基板
高功率芯片需要材料同時滿足幾個矛盾條件:要導熱,快速散發芯片產生的熱量;要絕緣,防止電路短路;要耐高溫,承受芯片運行時的高溫環境;要可靠,長期穩定工作不失效。
傳統材料很難同時滿足。
金屬導熱好但導電,無法滿足絕緣要求。普通塑料絕緣但耐熱和導熱性能不夠。
唯有先進陶瓷材料。氮化鋁(AlN)、氧化鋁(Al?O?)、氮化硅(Si?N?)等高端陶瓷材料,能夠同時滿足導熱、絕緣、耐高溫、高可靠性等多重要求。
氮化鋁導熱系數約200 W/(m·K),氮化硅導熱系數可達300 W/(m·K),同時具備優異的電絕緣性能和熱膨脹系數匹配性。陶瓷基板可以在保持電絕緣的前提下,快速將芯片熱量傳導出去。
陶瓷基板同樣也不是什么新技術,過去陶瓷基板主要用于功率半導體、激光器件等特定場景,市場規模有限。但是現在不一樣了,陶瓷基板成為了“AI新貴”。
工藝路線主要有三種:AMB(Active Metal Brazing,活性金屬釬焊)、DPC(Direct Plated Copper,直接鍍銅)、HTCC(High Temperature Co-fired Ceramic,高溫共燒陶瓷)。
AI服務器散熱基板、HBM先進封裝、1.6T/3.2T高速光模塊封裝、功率半導體封裝、激光器件封裝,都在大量使用陶瓷基板。
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AI服務器對被動元件需求量超過普通服務器1倍以上,GB300機柜MLCC用量較GB200增長近10倍。三環集團針對數據中心48V電源系統推出了多規格高容產品,滿足高密度供電需求。隨著代際升級,單機MLCC用量呈倍數增長。
芯片功耗越高,散熱要求越嚴格,對基板材料的導熱、絕緣、可靠性要求越高。傳統有機基板在高功率場景下已經接近物理極限,陶瓷基板成為必選項。
英偉達GB200 GPU功耗1000W,Rubin平臺功耗翻倍至2000W。功耗翻倍意味著熱量翻倍,散熱難度指數級上升。有機基板的導熱系數通常在1-5 W/(m·K),而氮化硅可以達到300 W/(m·K)。
HBM先進封裝對陶瓷基板的需求更加迫切。HBM是高帶寬存儲器,多層DRAM芯片堆疊在一起,功耗密度極高。
如何在極小空間內快速散熱,同時保證電氣性能和長期可靠性,是封裝設計的核心難題。陶瓷基板的高導熱、高絕緣、低熱膨脹系數特性,正好匹配這個需求。
最近在網上熱度很高的光模塊,同樣依賴陶瓷基板。
1.6T/3.2T高速光模塊,數據傳輸速率越高,功耗越大,發熱越嚴重。光芯片對溫度極其敏感,溫度波動會直接影響光信號質量。氮化鋁薄膜基板可以快速散熱,同時保證熱穩定性,是高速光模塊的關鍵材料。
但陶瓷基板的生產工藝是非常復雜的,還有一個問題,這個產業良率爬坡周期長,客戶認證周期長。
氮化鋁、氮化硅等高端陶瓷材料的制備本身就有技術壁壘,再加上金屬化、精密加工、可靠性測試等環節,整個產業鏈的擴產速度受限。
這就形成了一個典型的供需缺口。需求端,AI算力擴張、芯片功耗提升、先進封裝滲透,都在加速陶瓷基板的需求增長。供給端,技術壁壘、產能爬坡、客戶認證,都在限制供給擴張速度。缺口越大,價值重估的空間越大。
海外玩家主要集中在日本和歐美,日本京瓷、村田、丸和、NGK/日本礙子等長期占據高端電子陶瓷和封裝材料優勢,羅杰斯、CoorsTek 等歐美公司也在高頻、高可靠陶瓷材料中有布局。
國內廠商里,中瓷電子更偏光通信、射頻與半導體封裝用陶瓷外殼和基板;三環集團、國瓷材料、富樂德、壹石通等覆蓋陶瓷基板、粉體或半導體設備陶瓷環節;此外還有一些公司切入氮化鋁、氮化硅、氧化鋁基板。
和MLCC類似,國產廠商并不是沒有能力,而是高端客戶認證、批量穩定性、良率和材料體系仍是門檻。
03
半導體制造里的先進陶瓷
半導體制造對環境的要求比較高,需要高溫、強腐蝕、強電場,還要有超高的潔凈度。陶瓷,依然是最合適的材料。
靜電卡盤(ESC, Electrostatic Chuck)是陶瓷在半導體制造里最核心的應用。它的功能是在晶圓加工過程中,利用靜電力將硅晶圓牢固固定到位,同時控溫、降低背面顆粒污染。
靜電卡盤的精度要求極高,平整度可達頭發絲的1/80。應用環節覆蓋刻蝕、薄膜沉積、離子注入、光刻等關鍵工藝。
第二大用途就是腔體涂層了,它的作用是抵抗等離子體腐蝕,保護設備腔體。
腔體涂層材料要求耐高溫、耐腐蝕、低顆粒污染。等離子體刻蝕過程中,腔體內部環境極其惡劣,溫度高、腐蝕性強,普通材料很快就會被腐蝕,產生顆粒污染,影響晶圓良率。
先進陶瓷涂層可以長期穩定工作,減少設備維護頻率,提高晶圓廠產能利用率。
再往高端走則是氣溶膠沉積膜(AD膜)。
它的功能是在金屬、石英、陶瓷等基材上形成致密氧化釔膜,抑制等離子體腐蝕并減少顆粒污染。
技術壁壘在于高純度、高致密性。氧化釔膜的純度和致密性直接影響耐腐蝕性能和顆粒產生量,而這兩個指標都需要極高的工藝控制能力。
日本馬桶巨頭TOTO就是一個非常具有代表性的例子,其因先進陶瓷業務在2026年4月30日股價暴漲18%,市值突破1萬億日元,創下歷史新高。
截至2026年3月財年,TOTO先進陶瓷業務營業利潤達270億日元,營業利潤占比首次超過55%,超過核心的住宅衛浴設備業務,成為公司第一大利潤引擎。營業利潤率從五年前的9%暴漲至40%以上。訂單排期已排到2027年。
TOTO早在1980年代就布局半導體精密陶瓷業務,其高純度陶瓷技術在業界處于頂尖水平。
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當時的大背景是日本經濟高速增長期尾聲,宅建熱潮退去。
TOTO陶瓷業務企劃部主管龜島淳司(Junji Kameshima)回憶:“我們決定將陶瓷技術從衛浴領域延伸至高附加值市場。”
TOTO于1984年正式成立的陶瓷事業部,鎖定芯片制造設備三大核心產品:用于蝕刻設備的靜電吸盤、保護邏輯半導體腔體的氣溶膠沉積組件,以及大型液晶面板生產設備的高耐用結構件。
而這些產品的制造工藝,都源自馬桶生產中積累的精密成型技術。
2020年,日本大分縣中津市的新工廠引入全自動化生產線,配合AI質檢系統,良率大幅提升。TOTO宣布將加快靜電卡盤的研發和產能建設,重點投向NAND存儲芯片生產所需的靜電卡盤。
Palliser Capital敦促公司把資本配置更多投向這一高回報業務,估算若加大資本投入并改善披露,TOTO股價有望從當時的6000日元飆升55%至9000日元。
全球市場格局高度壟斷。全球前五大廠商壟斷93%份額,主要企業包括美國應用材料、美國LAM、日本新光電氣、日本TOTO等。中國高端靜電卡盤國產化率不足1%,12英寸產品幾乎100%依賴進口。
在半導體設備陶瓷件上,國內公司也有進展。
中瓷電子已把靜電卡盤列為產品,并披露光通信陶瓷封裝產品和氮化鋁薄膜基板實現批量供貨;珂瑪科技則更偏半導體設備用先進陶瓷零部件,招股書顯示其陶瓷加熱器和部分靜電卡盤已量產,產品用于薄膜沉積、刻蝕等環節。它們替代的不是普通陶瓷,而是晶圓制造中直接影響吸附、控溫、耐腐蝕和顆粒污染的關鍵部件。
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