硅电容系列二：硅电容主要厂家 – 村田

村田是目前全球量产硅电容的领先企业，其在2016年收购了法国IPDiA头部硅电容器公司，并于2023年6月宣布投资约100亿日元将硅电容产能提升两倍。

以下内容主要来自村田官网信息整理，村田高密度硅电容器采用半导体MOS工艺开发，并使用3D结构来大幅增加电极表面，因此在给定的占位面积内增加了静电容量。村田的硅技术以嵌入非结晶基板的单片结构为基础（单层MIM和多层MIM—MIM是指金属 / 绝缘体 / 金属）

村田硅电容采用先进3D拓扑结构在100um内，使开发的有效静电容量面积相当于80个陶瓷层（可视需求提供更低值）。由于使用非常线性和低色散的电介质，小型化、静电容量值和电气性能实现了优化

村田的硅电容器与半导体MOS工艺源自相同的DNA，具有以经过验证的一致性数据建立的全模块默认模型，因此提供了可预测、极为可靠的性能。相较于其他电容器技术，村田的硅电容器技术在可靠性方面提高了10倍，这主要得益于在高温固化过程中生成的氧化物。此外，所有的电气测试都在生产步骤结束时完成，这就避免了早期故障

村田硅电容与MLCC对比

当前村田在几个典型领域都有对应产品，以下为官网硅电容选型列表，可以看到村田硅电容根据连接方式，厚度，温度，ESL等特性做了分类，和MLCC形成了较好的互补，硅电容用来覆盖汽车、宽带通信、RF功率放大、医疗、RFID等领域，同时村田的硅电容很多可以通过IPD的形成，可以在这些特殊领域实现很好的利润，在21年之前硅电容还是较多的在军工和航天中应用，21年之后在民用领域，受益于高稳定性，小尺寸，易结合先进封装等优势市场也在逐步扩大。

典型应用：汽车领域

当前问题：放置在“引擎盖”下的传感器要求尺寸小，稳定性高，可靠性高，温度范围大（当前150°不一定够用）

硅电容解决方式：采用硅电容，通过PICS（Passive integration Connective Substrate）方式装配传感器中，此处硅电容采用了氧化物/氮化物/氧化物电介质叠层和多晶硅顶部电极，电容密度为100nF/mm2，额定电压为16V，击穿电压为30V，漏电流在工作电压和室温下小于0.5 nA，ESR<100mΩ，ESL<250pH，工作温度为-55°C~200°C。

总体来说，村田本身作为电容大厂，MLCC已经在市场上占据了较多的份额，硅电容部分作为针对特定领域的产品出现，目前还是作为MLCC的补充，因此，我们看到，目前村田的硅电容还是以高耐压，高温，高稳定度，较低电容值，和MLCC形成较好的补充，如前面介绍，硅电容也可以走低压大容值路线，这个部分可以替代一些高端MLCC。

审核编辑 黄宇