KEMET高壓U2J介質SMD MLCCs：高效能電容解決方案

引言

在當今電子設備不斷向高性能、小型化發(fā)展的背景下，對于電子元件的性能和可靠性提出了更高的要求。特別是在高AC電流諧振應用，如電動汽車的LLC諧振轉換器和無線電力傳輸電路中，需要一款能夠滿足高效能轉換需求的電容產品。KEMET的Class I U2J高壓系列表面貼裝多層陶瓷片式電容器（SMD MLCCs）正是為此而生。

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一、產品概述

KEMET的這款Class I U2J高壓系列SMD MLCCs，專為滿足高AC電流諧振應用的不斷增長需求而設計。像電動汽車中的LLC諧振轉換器和無線電力傳輸電路這類應用，對電容的性能要求極高。該系列電容采用了KEMET專有的U2J介質，為設計者提供了一種表面貼裝解決方案，具有極低的等效串聯(lián)電阻（ESR）和等效串聯(lián)電感（ESL），以及非常高的AC電流能力。這意味著在使用過程中，能夠將i2R熱損耗降至最低，從而實現(xiàn)更高效率的功率轉換。

二、產品優(yōu)勢

2.1 汽車級認證

該電容通過了AEC - Q200汽車級認證，這表明它能夠滿足汽車電子領域對零部件嚴格的質量和可靠性要求，可應用于汽車的各種關鍵系統(tǒng)中。

2.2 高紋波電流能力

具備非常高的紋波電流能力，能夠在復雜的電路環(huán)境中穩(wěn)定工作，承受較大的電流波動，保證電路的穩(wěn)定性。

2.3 低ESR和ESL

極低的ESR和ESL使得電容在高頻電路中具有出色的性能表現(xiàn)，能夠有效降低能量損耗，提高電路的效率和響應速度。

2.4 高電容穩(wěn)定性

在額定電壓下，能夠保留超過99%的標稱電容值。而且，其電容隨溫度的變化具有可預測性和線性，電容變化率在 - 750 ±120 ppm/°C 范圍內，工作溫度范圍為 - 55°C 至 +125°C，能適應較為惡劣的工作環(huán)境。

2.5 環(huán)保合規(guī)

產品符合無鉛（Pb）、RoHS和REACH標準，這不僅符合環(huán)保要求，也滿足了全球各地對電子產品環(huán)保法規(guī)的要求。

三、應用領域

3.1 寬禁帶（WBG）系統(tǒng)

在寬禁帶半導體（如碳化硅SiC和氮化鎵GaN）系統(tǒng)中，該電容能夠發(fā)揮其高頻性能優(yōu)勢，為系統(tǒng)提供穩(wěn)定的電容支持。

3.2 電動汽車領域

無論是電動汽車的驅動系統(tǒng)還是充電系統(tǒng)，都對電容的性能和可靠性有很高的要求。這款電容的高電壓、高電流能力以及良好的溫度穩(wěn)定性，使其非常適合應用于這些場景。

3.3 無線充電

在無線充電電路中，需要電容具備高效的能量轉換和傳輸能力。該電容的低損耗特性能夠提高無線充電的效率，減少能量損失。

3.4 電源轉換器和逆變器

在電源轉換器和逆變器中，電容用于平滑電壓、濾波等功能。該電容的低ESR和ESL能夠有效提高這些電路的性能和效率。

四、訂購信息

4.1 型號解讀

以“C3640C153JGJACAUTO”為例，各個字母和數(shù)字都有其特定的含義?！癈”代表陶瓷，“3640”是尺寸規(guī)格（L"xW"），“C”表示標準系列，“153”是電容代碼（對應15,000 pF），“J”表示電容公差（±5%），“G”表示額定電壓為2,000 VDC，“J”表示U2J介質，“A”表示失效速率/設計相關，“C”表示100% Matte Sn端接鍍層，“AUTO”表示汽車級7" 卷帶包裝。

4.2 包裝選項

不同的包裝類型和等級有相應的訂購代碼（C - Spec）。例如，商業(yè)級有7" 卷帶/無標記（TU）、13" 卷帶/無標記（7210）等選項；汽車級有7" 卷帶（AUTO）、13" 卷帶/無標記（AUT7210）等選項。需要注意的是，汽車級包裝不支持激光標記，如果有此需求，需聯(lián)系KEMET獲取詳細信息。

五、產品性能與可靠性測試

5.1 各項測試條件

產品經(jīng)過了一系列嚴格的性能和可靠性測試，如板彎曲測試（Board Flex）、可焊性測試（Solderability）、溫度循環(huán)測試（Temperature Cycling）、偏壓濕度測試（Biased Humidity）、高溫壽命測試（High Temperature Life）、存儲壽命測試（Storage Life）、振動測試（Vibration）、機械沖擊測試（Mechanical Shock）和耐溶劑測試（Resistance to Solvents）等。

5.2 測試結果要求

在各項測試中，都有明確的測試條件和結果要求。例如，板彎曲測試要求無機械損傷跡象；可焊性測試要求端接處95%覆蓋且無浸出；溫度循環(huán)測試后電容、損耗因數(shù)（DF）和絕緣電阻（IR）需保持初始極限等。這些測試確保了產品在不同環(huán)境和工況下都能保持穩(wěn)定可靠的性能。

六、焊接與存儲建議

6.1 焊接工藝

推薦采用回流焊工藝，且建議對元件進行預熱以避免極端熱應力。KEMET針對不同的端接鍍層（SnPb和100% Matte Sn）給出了具體的回流焊推薦參數(shù)，包括預熱/浸泡溫度、升溫速率、液相溫度、高于液相時間等。這些參數(shù)是基于IPC/JSTD - 020標準制定的，在這些條件下，元件最多可承受三次回流焊。

6.2 存儲條件

陶瓷片式電容器應存儲在正常工作環(huán)境中。高溫、高濕度、腐蝕性氣氛和長期存儲會降低其可焊性，同時高溫還可能導致包裝材料損壞。KEMET建議最大存儲溫度不超過40°C，最大存儲濕度不超過70%相對濕度，并盡量減少溫度波動以避免部件上出現(xiàn)冷凝現(xiàn)象，存儲環(huán)境應無含氯和含硫化合物。為保證最佳可焊性，芯片庫存應在收到后1.5年內使用。

七、總結

KEMET的Class I U2J高壓系列SMD MLCCs憑借其卓越的性能、廣泛的應用領域和嚴格的質量認證，為電子工程師在設計高AC電流諧振應用電路時提供了一個可靠的選擇。在實際應用中，工程師可以根據(jù)具體的電路需求，合理選擇電容的型號和包裝，同時嚴格遵循焊接和存儲建議，以確保產品的性能和可靠性。大家在使用過程中遇到任何問題，歡迎一起交流探討。