YAGEO KEMET 推出高可靠性 MLCC，超越军用规格限制，适用于国防、航空航天和太空应用

YAGEO KEMET HRA Z-Level 系列将高可靠性多层陶瓷电容器 (MLCC) 扩展到传统 MIL-SPEC 电容限制之外，同时使其筛选和过程控制符合 MIL-PRF-32535 T-Level 期望。

这些 YAGEO KEMET 高可靠性 MLCC 电容器面向要求严苛的国防、航空航天和空间电子产品，这些电子产品需要紧凑型 SMD 格式提供更高的电容密度、受控可靠性和全批次可追溯性。

新的 Z-Level 型号以之前推出的 HRA X-Level 平台为基础，提供增强的过程中检查和测试，利用贱金属电极 (BME) 技术在标准 EIA 0402-2220 外壳尺寸中实现显着更高的电容。这使得 HRA 系列成为商业/汽车 MLCC 与完全合格的 MIL 零件之间的实用桥梁，适合需要更大电容而又不失去可靠性控制的设计人员。

主要功能和优点

• 适用于关键任务电子产品的高电容 MLCC 平台
  • 标准 SMD 外壳尺寸的电容范围为 39 pF 至 22 µF。
  • 电容高达符合 MIL‑PRF‑32535 标准的同类设备的 5 倍，可缩小 PCB 尺寸并减少 PCB 上的组件。
• 扩展的高可靠性筛选级别
  • HRA X-Level：与 MIL-PRF-32535 M-Level 过程中检查和测试保持一致，适用于有限的任务应用。
  • HRA Z 级：扩大筛选和流程控制，更符合 MIL-PRF-32535 T 级期望，解决更长或更关键的任务。
• 与汽车/COTS MLCC 相比，结构坚固
  • 设计和流程控制旨在实现比标准汽车或 COTS 零件更高的可靠性。
  • 明确的筛选和验收标准，包括电压调节和电气后测试。
• 宽工作电压范围
  • 工作温度：-55 °C 至 +125 °C，适用于许多国防、航空电子和航天子系统。
  • 直流电压额定值：6.3 V 至 100 V，涵盖典型 28 V 和 48 V 级系统的低压逻辑轨。
• 灵活的端接选项可实现机械稳健性
  • 提供标准和灵活的端接结构。
  • 柔性端接使用导电银环氧树脂层来吸收电路板弯曲并减轻 MLCC 弯曲裂纹，这对于大外壳尺寸和刚性电路板尤其重要。
• 适合多种装配流程的电镀选项
  • 端接表面处理：100% Sn、SnPb 和 Au，支持不同的焊接曲线和高可靠性装配要求。
• 质量和可追溯性控制
  • 100% 电气测试和全批次可追溯性。
  • 可选单批日期代码 (SLDC)，适用于需要严格配置和批次控制的程序。
  • 按照 MIL‑PRF‑32535（包括 5% PDA）进行批次放行测试和电压调节，以筛查早期故障。

典型应用

HRA Z-Level 系列针对电容密度、可预测可靠性和文档/可追溯性至关重要的系统，但完整的 MIL 认证可能没有必要，或者在可用 CV 值方面限制过多。

典型用例包括：

• 国防和航空航天电子
  • 航空电子控制单元和飞行计算机。
  • 任务计算机和数据处理模块。
  • 制导、导航和控制电子设备。
• 太空和高空平台
  • 卫星子系统需要比许多传统军用规格 MLCC 产品更高的电容。
  • 有效负载电子设备和通信模块需要明确的筛选，但也需要紧凑的高 CV 解决方案。
• 高可靠性电源管理
  • 解耦 关键系统中的 FPGA、DSP 和微处理器。
  • 绕过 稳压电源轨上的电容器。
  • 过滤 EMI/EMC 网络中的元件。
  • 瞬态电压抑制支持 ，其中 MLCC 组用于吸收快速浪涌和边沿以及 TVS 或其他保护器件。
• 长寿命工业和专业应用
  • 采用航空航天风格认证流程的高端工业控制、测量或雷达/激光雷达系统。
  • 任何需要增强筛选、可控工艺质量和文档记录但传统 MIL 零件在可用封装中无法提供足够电容的设计。

技术亮点

下表根据制造商信息和产品简介总结了HRA Z-Level系列的关键技术参数。

参数 HRA 系列（X 和 Z 级别）- 概述* 电容范围 39 pF 至 22 µF（特定于应用）外壳尺寸 EIA 0402 至 2220DC 电压范围 6.3 V 至 100 V 工作温度范围−55 °C 至 +125 °C 结构选项标准和灵活端接电极系统专利贱金属电极 (BME) 屏蔽级别 X 级（M 级对齐）、Z 级（T 级对齐）端接电镀 100% Sn、SnPb、Au 筛选步骤电压调节和电气后测试符合 MIL-PRF-32535

*外壳尺寸、电压和电介质的精确值组合应在制造商数据表和产品表中确认。

HRA 系列采用获得专利的 BME 技术，与类似外壳尺寸的许多贵金属电极解决方案相比，单位体积的电容更高。对于设计师来说，这意味着：

• 可以用更少的高 CV 部件替换较小的 MLCC 组，从而简化布局和库存。
• 在射频前端、有效负载电子器件或高级电源模块等密集电路板中，可能会减少电路板面积或布线余量。
• 一条获得更高 CV 值的途径，同时仍保持筛选实践符合 MIL‑PRF‑32535 对高可靠性项目的期望。

筛选和可靠性控制

X 级别和 Z 级别定义提供了选择筛选强度的结构化方法：

• X 级（M 级对齐）
  适用于需要高于标准 COTS/汽车的增强筛选的有限任务或中等关键性应用，但任务持续时间或风险状况相对有限。
• Z 级（T 级对齐）
  旨在更符合 MIL-PRF-32535 T 级期望的应用，并扩展过程中检查和测试。这与更长的任务、更关键的职能或计划要求带来更高保障的情况相关。

这两个级别都包括电压调节和电气后测试，以及规定的允许缺陷百分比 (PDA) 标准，这有助于在零件组装之前消除早期故障。对于设计人员来说，这可以降低婴儿死亡率的风险，并增强资格认证和早期现场部署期间的信心。

灵活的端接确保机械稳定性

灵活的端接变体集成了导电银环氧树脂层 陶瓷体和外镀层之间。在实践中：

• 帮助吸收PCB弯曲和热循环应力 ，这是MLCC破裂的常见原因。
• 在较大尺寸的情况下特别有用 （例如 1210 及以上）或硬板，例如厚背板或具有重型组件的模块。
• 支持提高板级可靠性 在有振动、冲击或反复热偏移的环境中，例如机载或太空平台。

来源

本文基于国巨集团/基美电子有关 HRA 系列 Z 级高可靠性 MLCC 产品组合的官方信息，包括已发布的 HRA 系列产品简介和相关在线资源，并从独立技术编辑的角度进行了改编和评论。

参考文献

1. 国巨集团 – HRA Z-Level 系列概述
2. 国巨集团 – HRA 系列产品简介 (PDF)
3. 国巨集团 – 多层陶瓷电容器 (MLCC) 选择
4. YAGEO 集团 – 销售办事处和联系人