AI 算力时代:高端MLCC如何赋能机器人

前言：人形机器人正从单纯的机械设备进化为下一代 AI 基础设施，硬件设计重心随之转移。在高算力负载与数十个关节的精密控制过程中，设备功耗巨大，因此稳定的供电系统至关重要。小型化、大容量多层陶瓷电容（MLCC）作为核心元器件，在机器人紧凑机身内实现服务器级性能的重要价值，提出针对高温、振动等严苛工况的 MLCC 优化应用策略。

AI 赋能为底色的机器人中，MLCC（多层陶瓷电容器）作为核心被动电子元器件，已经渗透至现代机器人架构中六大关键模块，发挥着不可替代的作用。

△图源：微容科技

如在控制系统中，MLCC用于主控芯片电源去耦，确保机器人的运动规划算法实时运行无延迟；在驱动系统中，伺服电机逆变器的母线电容需采用高电压MLCC，承受200V以上脉冲电压，为电机驱动滤波等。

下面从计算模块 SoC、电机控制、传感三个方面的应用介绍MLCC如何助力人形机器人。

1、人形机器人专用计算模块 SoC 的一体化 MLCC

（1）保障 AI 实时推理稳定性

承担高级 AI 推理任务的应用处理器（AP）与图形处理器（GPU）具有功耗变化快、安装密度高的特点，超小型、超高容量 MLCC 可在有限的电路板空间内最大限度抑制电压波动，构建无数据处理延迟的优化算力基础设施。

主要应用位置	应用原因
AI 芯片与超小型传感器模块正下方	【超快响应】在距离芯片组最近处布置，最小化电感并去除高频噪声。
GPU/NPU 电源轨（去耦应用）	【稳压降噪】防止 AI 运算负载突增时出现的快速电压下陷，确保实时推理准确度。
电源管理芯片（PMIC）输出端及主电源区域	【节省空间】单颗大容量器件可替代多颗 MLCC，大幅缩减电路板面积

（2）动作迅捷，零毫秒级误差

当机器人在崎岖路面行走、数十个关节同步运转时，电压波动易导致指令延迟，大容量 MLCC 紧贴芯片实现瞬时供电，相比钽电容具备更低的等效串联电阻（ESR），响应速度更快；同时可在外部振动环境下保持信号完整性，助力机器人实现灵敏的平衡控制。

2. 用于控制驱动单元专用执行器的高电压、高可靠性 MLCC

为实现人形机器人的柔性运动而搭载的数十个执行器，暴露于振动、发热、反电动势（back EMF）等严苛环境，高电压、高可靠性 MLCC 突破传统电解电容的局限，即使在恶劣条件下也能实现精密运动控制。

48伏驱动系统的高可靠性 MLCC 产品，保障高温环境下的稳定运行，同时，应用弯曲强度（Bending Strength）改善技术，支持在关节反复运动与强振动下缓解物理应力的坚固设计。

3. 人形机器人精密控制的传感器用高容量 MLCC

要实现人形机器人的“五感”，在有限空间内进行精密的电源设计是关键。对高度小型化的视觉传感器而言，MLCC 需要在尽可能降低占用面积的同时，为运行功耗提供稳定供电。

搭载于平衡传感器的 MLCC 可在行走过程中振动与电压波动环境下将容量变化降至最低，帮助维持绝对水平基准点。

触觉传感器区域的 MLCC 则发挥滤波作用，精密滤除关节电机动作时产生的电气噪声，避免其影响微弱的传感器电路，由此可去除对微小压力变化必须高度敏感的触觉信号中的噪声，并防止因电压不稳定导致的误差，从而提升机器人动作稳定性。

内容来源：三星电机、微容科技

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推荐活动一：【展会同期论坛】第六届MLCC产业论坛（8月27日·深圳）

（议题更新至4月16日）

序号	拟定议题	拟邀嘉宾
1	应用于MLCC的助剂	毕克日本
2	纳米孔技术在纳米颗粒上应用（浓度、粒径、zeta电位、形态）检测	瑞芯智造（深圳）科技有限公司技术总监麻小挺
3	演讲议题待定	广州盛立新材料有限公司
4	演讲议题待定	合肥恒力装备有限公司
5	MLCC小型化、高容量发展路径	拟邀广东风华高科股份有限公司/大连达利凯普科技股份公司/深圳市信维通信股份有限公司
6	高端电子材料需求导向下纳米钛酸钡可控制备及高熵掺杂改性研究	上海大学施利毅教授
7	演讲议题待定	戚俊磊北京清华前沿交叉创新研究院、清华大学陶瓷国重实验室助理研究员
8	演讲议题待定	北京元六鸿远电子科技股份有限公司鸿远创新研究院副院长齐世顺博士
9	钛酸钡纳米粉体制备新进展	拟邀请粉体企业/高校研究所
10	高性能纳米钛酸钡陶瓷的研发与产业化	拟邀请陶瓷材料企业/高校研究所
11	MLCC叠层设备产业化应用	拟邀请叠层设备企业/高校研究所
12	丝网印刷设备适配镍浆印刷要求	拟邀请丝网印刷设备企业/高校研究所
13	多层共烧陶瓷烧结设备与工艺协同提升	拟邀请烧结设备企业/高校研究所
14	镍粉极细化对MLCC寿命影响分析	拟邀请镍粉生产企业/高校研究所
15	在AI领域MLCC的需求与发展前景	拟邀请MLCC生产企业/高校研究所
16	MLCC纳米无机粉体浆料分散剂解决方案	拟邀请粉体浆料生产企业/高校研究所
17	MLCC流延机设备技术介绍	拟邀请流延设备企业/高校研究所
18	柔性端子MLCC的设计与软端材料优化	拟邀请MLCC企业/高校研究所
19	MLCC电极金属浆料的制备技术及烧结研究	拟邀请电子浆料生产企业/高校研究所
20	MLCC产品的检测及其可靠性分析	拟邀请检测企业/高校研究所
21	高端MLCC离型膜的技术研究与应用	拟邀请MLCC离型膜生产企业/高校研究所