TDK實現了具有獨特結構的低電阻樹脂電極型MLCC

TDK于2021年9月14日宣布，開發了多層陶瓷電容器（MLCC）“CN系列”的新產品，該產品是樹脂電極產品，但將終端電阻抑制到與普通電極產品相同的水平，新加入的兩款產品分別是電容值為10μF的3216尺寸和電容值為22μF的3225尺寸，并于同月開始量產。預計對工業機器人的電源線和各種車載電子控制單元（ECU）的電源線進行平滑和去耦，減少MLCC零件的數量并減小裝置的尺寸。

低電阻樹脂電極類型MLCC"CN系列"來源：TDK

TDK專有電極結構

在普通的MLCC中，具有銅(Cu)、鎳(Ni)和錫(Sn)三層結構的電極形成在陶瓷體的兩個端面上。但是，抑制高壓電源線會有短路的發生，作為對策，采用Cu/樹脂層/Ni/Sn的四層結構，在Cu上加入導電樹脂層。樹脂的MLCC電極類型有效。這種傳統的樹脂電極型MLCC具有抵抗由于基板撓曲引起的應力和由于熱沖擊引起的焊點膨脹和收縮引起的應力，并且實現了高可靠性。但是，由于整個Cu層都被樹脂層覆蓋，因此端子電極的電阻比普通MLCC略高，這一直是更換普通產品的障礙。該公司的CN系列采用了獨特的結構，其中樹脂層僅施加在基板撓曲應力集中的基板安裝表面側。在緩和機械應力、保護陶瓷體不產生裂紋的同時，電流不通過具有高電阻的樹脂層，因此可以將終端電阻抑制在與普通產品相同的水平。該公司于2018年發布了CN系列。基于受彎曲應力影響大的“3216尺寸以上”、短路發生風險大的“耐壓16V以上”、“2.2μF以上的大容量”三個概念開發，常用于平滑和去耦。多款產品已經量產（見下圖中的表格）。新公布的3216尺寸（3.2x1.6x1.6mm）為10μF，3225尺寸（3.2x2.5x2.5mm)是22μF.產品。該公司負責人表示，“在3225尺寸中，我們實現了傳統產品（傳統樹脂電極型）的兩倍容量。在傳統產品中，通過并聯安裝兩個MLCC獲得的電容值可以是一件就可以實現，并且可以減少零件數量。”CN系列有3216尺寸、10μF的產品，耐壓16V，但“我覺得25V是可以支持的，客戶會有更多的選擇。”

即使底座彎曲10毫米也沒有裂縫

該公司在撓曲量為10mm的嚴格條件下進行了基板彎曲試驗，在一般產品中100%出現裂紋，但在CN系列中沒有像傳統樹脂電極類型那樣出現裂紋。關于熱沖擊，他說“我們不推薦它”，并解釋說“我們建議在充分檢查客戶的預期用途和環境條件后，將其與傳統樹脂電極產品正確使用。”ESR（等效串聯電阻）也與傳統樹脂電極型處于同一水平，與一般產品相比，ESR和發熱量可降低約60%。用樹脂電極型替換一般產品時，考慮到產生的熱量，可能需要改變電路板設計，但該公司負責人表示，“CN系列具有幾乎相同的ESR，減少了這樣的風險和樹脂。它可以促進電極產品的替代。”CN系列產品有車載級“CNA系列”和通用級“CNC系列”兩種。此次發布的產品用作車載和工業機器人電源線（12至14V）輸入的平滑和去耦電容器，以及xEVDC-DC轉換器（12至14V）輸出的去耦電容器。用于。車載等級符合AEC-Q200。據該公司解釋人員介紹，“在車載應用方面，隨著ADAS（高級駕駛輔助系統）和自動駕駛的發展，高可靠性樹脂電極產品的采用越來越多，汽車制造商正在使用樹脂電極產品。在此外，隨著汽車電氣化進程和電力消耗的增加，通過電容器抑制ESR也有助于減少產生的總熱量。實現了高可靠性和低電阻。該產品符合行業需求。”