TDK實現(xiàn)了具有獨特結(jié)構(gòu)的低電阻樹脂電極型MLCC

TDK于2021年9月14日宣布，開發(fā)了多層陶瓷電容器（MLCC）“CN系列”的新產(chǎn)品，該產(chǎn)品是樹脂電極產(chǎn)品，但將終端電阻抑制到與普通電極產(chǎn)品相同的水平，新加入的兩款產(chǎn)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(chǎn)。預(yù)計對工業(yè)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(shù)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(jié)構(gòu)

在普通的MLCC中，具有銅(Cu)、鎳(Ni)和錫(Sn)三層結(jié)構(gòu)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(fā)生，作為對策，采用Cu/樹脂層/Ni/Sn的四層結(jié)構(gòu)，在Cu上加入導(dǎo)電樹脂層。樹脂的MLCC電極類型有效。這種傳統(tǒng)的樹脂電極型MLCC具有抵抗由于基板撓曲引起的應(yīng)力和由于熱沖擊引起的焊點膨脹和收縮引起的應(yīng)力，并且實現(xiàn)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(chǎn)品的障礙。該公司的CN系列采用了獨特的結(jié)構(gòu)，其中樹脂層僅施加在基板撓曲應(yīng)力集中的基板安裝表面?zhèn)取Ｔ诰徍蜋C械應(yīng)力、保護陶瓷體不產(chǎn)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(chǎn)品相同的水平。該公司于2018年發(fā)布了CN系列。基于受彎曲應(yīng)力影響大的“3216尺寸以上”、短路發(fā)生風(fēng)險大的“耐壓16V以上”、“2.2μF以上的大容量”三個概念開發(fā)，常用于平滑和去耦。多款產(chǎn)品已經(jīng)量產(chǎn)（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(chǎn)品。該公司負責(zé)人表示，“在3225尺寸中，我們實現(xiàn)了傳統(tǒng)產(chǎn)品（傳統(tǒng)樹脂電極型）的兩倍容量。在傳統(tǒng)產(chǎn)品中，通過并聯(lián)安裝兩個MLCC獲得的電容值可以是一件就可以實現(xiàn)，并且可以減少零件數(shù)量。”CN系列有3216尺寸、10μF的產(chǎn)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(chǎn)品中100%出現(xiàn)裂紋，但在CN系列中沒有像傳統(tǒng)樹脂電極類型那樣出現(xiàn)裂紋。關(guān)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(yù)期用途和環(huán)境條件后，將其與傳統(tǒng)樹脂電極產(chǎn)品正確使用。”ESR（等效串聯(lián)電阻）也與傳統(tǒng)樹脂電極型處于同一水平，與一般產(chǎn)品相比，ESR和發(fā)熱量可降低約60%。用樹脂電極型替換一般產(chǎn)品時，考慮到產(chǎn)生的熱量，可能需要改變電路板設(shè)計，但該公司負責(zé)人表示，“CN系列具有幾乎相同的ESR，減少了這樣的風(fēng)險和樹脂。它可以促進電極產(chǎn)品的替代。”CN系列產(chǎn)品有車載級“CNA系列”和通用級“CNC系列”兩種。此次發(fā)布的產(chǎn)品用作車載和工業(yè)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(zhuǎn)換器（12至14V）輸出的去耦電容器。用于。車載等級符合AEC-Q200。據(jù)該公司解釋人員介紹，“在車載應(yīng)用方面，隨著ADAS（高級駕駛輔助系統(tǒng)）和自動駕駛的發(fā)展，高可靠性樹脂電極產(chǎn)品的采用越來越多，汽車制造商正在使用樹脂電極產(chǎn)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(chǎn)生的總熱量。實現(xiàn)了高可靠性和低電阻。該產(chǎn)品符合行業(yè)需求。”