01_固态聚合物_Murata精译 — Murata《聚合物铝电解电容器 ECAS 系列》产品说明全文精译
出处：Murata Manufacturing Co., Ltd.《Polymer Aluminum Electrolytic Capacitors — ECAS series》，产品说明 Cat.No. C90E-11（C90E.pdf，2024-05-15），共 9 页。 原文 PDF：
/mnt/xx/IC解读/电容_固态_Murata_PolymerNotes.pdf（提取文本：90_资料源/电容_固态_Murata_PolymerNotes.txt，667 行）。 体例：按原文页序全译（Description→结构→特性→规格与试验方法→应用→型号命名→使用注意→储存）；关键图（外观/尺寸/结构/曲线/工艺/应用示意）已逐图嵌入原版图（编号“原版图 N”，题注在图下）；本文档为产品目录，不含寿命公式与失效机理专章，相关缺口文末如实标注。
1. Description（产品描述）——聚合物 vs 电解液的本质差异
Murata ECAS 系列聚合物铝电解电容器，以多层铝箔为阳极、固体导电聚合物（solid conductive polymer）为阴极，实现低 ESR、低阻抗与高容量。无偏压特性（no bias characteristics）与稳定的温度特性，使其在纹波吸收、平滑与瞬态响应上表现优异。
适合各类电源电路的输入/输出电流平滑，以及 CPU 周边负载变化时的**备电（backup）**用途——可减少元件数量、缩减基板面积。
编者按（对照 00 篇 Nichicon）：本质差异就在“阴极”——液体电解液换成了固体导电聚合物。电解液会蒸发干涸（00 篇 2-2-2 开路/干涸机理），聚合物没有液体可蒸发；固体阴极的电导率也远高于电解液，这是 ESR 从百 mΩ 级降到几 mΩ 级的直接原因。
2. 外观与结构
外观（见原 PDF 图 1（第 2 页））：产品正面有极性指示条（+）、容量代码与额定电压代码。
外形尺寸（mm，见原 PDF 图 2（第 2 页））：Case Size EIA Metric D3/D4/D6 均为 7343（L=7.3±0.3，W=4.3±0.2）；T 分别 1.4±0.1 / 1.9±0.1 / 2.8±0.3；W1=2.4，S=1.3。
结构例（见原 PDF 图 3（第 2 页））：蚀刻铝箔表面为 Al 氧化膜（电介质）→ 导电聚合物（阴极）→ 碳浆（carbon paste）→ 银浆（silver paste）→ 外部电极；封装为环氧树脂。(+)/(−) 分别对应阳极铝箔与导电聚合物。
简化内部模型（见原 PDF 图 4（第 2 页））：阳极铝（Anode Aluminum）—Al 氧化膜（电介质）—导电聚合物（Cathode）三层，即“无偏压特性”的物理来源。
3. 电容器地图（Cap & ESR）与规格
电容器地图（见原 PDF 图 5（第 3 页），纵轴 ESR@100kHz 0.001~100 Ω、横轴容量@120Hz 1~10000 µF）：ECAS（Al 聚合物 H-Chip）位于 MLCC 与 Ta 聚合物下方、钽 MnO₂ 与铝电解液 can 型右下方——同等容量下 ESR 最低档之一。
Specifications（原文照录）：
| 项目 | 数值 |
|---|---|
| 容量范围 | 15 ~ 470 µF |
| 工作温度 | −55 ℃（−40 ℃）~ +105 ℃ |
| 额定电压 | 2.5 ~ 25 Vdc |
| ESR | 4.5 ~ 40 mΩ |
Features（原文照录）：高容量低 ESR；容量对直流偏压/温度/高频稳定；纹波吸收、平滑、瞬态响应优异；无需电压减额（No voltage derating required）；产品标注极性条（正极）；贴片结构；RoHS 合规；无卤素；MSL 3 包装。
4. 特性曲线（Characteristic）
Low ESR & Z（见原 PDF 图 6（第 3 页），ESR/Z-频率 1 kHz~100 kHz，对数纵轴 0.001~10 Ω）：ECASD60E477M006K00（2.5 V 470 µF 6 mΩ）、ECASD60J337M009KA0（6.3 V 330 µF 9 mΩ）、ECASD41E336M040KA0（25 V 33 µF 40 mΩ）三条 Z 与 ESR 曲线在 ~100 kHz 后趋平（ESR 主导），低频段无铝电解液电容的 ESR 低温隆起形态（对照 00 篇图 1-11）。
DC Bias Characteristics（见原 PDF 图 7（第 3 页），容量变化率-偏压比 0~100%）：代表数据在 100% 偏压下容量变化仍在 0 ~ −5% 级——远小于 Class 2 MLCC 的 DC bias 降容（对照 03 篇 Würth ANP114），这就是“无偏压特性”与“无需电压减额”的曲线证据。
Temperature Characteristics of Capacitance（见原 PDF 图 8（第 3 页），−50~+125 ℃）：无偏压与 50% 额定电压偏压两条曲线几乎重合，容量变化率约 ±10% 以内。
5. 设计支持工具 — SimSurfing
https://www.murata.com/simsurfing/ ：可查 ECAS 系列频率响应（Z、ESR、ESL）；可下载网表（Netlist）与 S 参数；提供离线版软件。
6. 应用（Applications）
按市场列举（原文表格全译）：消费类（笔记本/Ultrabook、CPU/GPU-PC、面板 TV/显示 LCD/OLED、游戏机、无线充电、IoT(UWB)、无人机）；企业级（服务器、企业级 HDD/SSD、LED 显示、安防摄像头/家庭）；工业（生产设备/模块、PLC、工控机、机器人、电动工具）；网络（基站、G-PON、PoE、交换机/路由器）；其他（医疗设备、IVI、V2X）。
Overall Power Management（Ex.1 电源线 IC 周边示意，见原 PDF 图 9（第 4 页））：ECAS 在“电源→目标负载（CPU/ASIC/FPGA）”路径上承担三班——①消除纹波、平滑电压源（V-t 波形）；②稳定电压源；③消除来自 IC 的高频噪声（I-t 波形，标注 ESL·ESR 与 Cap 的分工）。
Ex.2 USB 总线电源线（见原 PDF 图 10（第 4 页））：USB2.0/USB3.0 端口 5 V 供 IC，负载峰值由 **ECAS 峰值功率支援（Peak Power Assistance）**补足，电池电源仅承担基线——即“备电/backup”用途的图示。
7. 型号命名（Part Numbering）
以 ECAS D4 0E 477 M 4R5 K A0 为例（见原 PDF 图 11（第 4 页））：① 系列 ECAS=聚合物铝电解；② 尺寸代码 D3/D4/D6（L×W×T 见 §2）；③ 额定电压代码：0E=DC2.5 V、0J=DC6.3 V、1A=DC10 V、1C=DC16 V、1E=DC25 V；④ 容量：三位 pF 码（476=47 µF、107=100 µF、227=220 µF、477=470 µF）；⑤ 容量公差 M=±20%；⑥ ESR：三位 mΩ 码（4R5=4.5 mΩ、009=9 mΩ、010=10 mΩ，小数点用 R）；⑦ 包装 K=ø330 mm 压花编带；⑧ 个别规格代码（两位）。
8. 规格与试验方法（Specifications and Test Methods，12 项全译）
| No. | 项目 | 特性要求 | 试验条件 |
|---|---|---|---|
| 1 | 工作温度范围 | −55 ℃（−40 ℃）~ +105 ℃ | — |
| 2 | 漏电流 | ≤“型号一览”值 | 串联电阻 1000 Ω、加额定电压 2 min 后测；存疑时先做预处理：经 1000 Ω 加额定 DC 电压 105 ℃ 1 h，放电后室温放置 4~24 h |
| 3 | 容量公差 | 见“型号一览” | 测量频率 120 Hz±10%、等效串联电路 |
| 4 | 损耗因数 DF | ≤0.06 | 测量电压 1 Vrms、25 ℃、120 Hz |
| 5 | ESR | ≤“型号一览”值 | 100 kHz±10%、≤1 Vrms、25 ℃ |
| 6 | 允许纹波电流 | 见“型号一览” | 100 kHz±10% |
| 7 | 可焊性 | 端子面 75% 以上覆盖新焊料 | 无铅焊料 Sn/3.0Ag/0.5Cu、助焊剂 Rosin 25%+IPA 75%、245±3 ℃、3±0.3 s |
| 8 | 耐湿（无偏压） | 漏电流 ≤初值 300%（部分例外）；容量变化 −20%~+50%；DF ≤0.12；外观无异常 | 60±2 ℃、90~95%RH、500+24/−0 h |
| 9 | 耐湿（加负载） | 同上（漏电流 ≤“型号一览”值） | 60±2 ℃、90~95%RH、500+24/−0 h、加额定电压 |
| 10 | 储存寿命（Shelf Life） | 容量变化 ±10%；DF ≤0.06；外观无异常 | 105±2 ℃、1000+48/−0 h |
| 11 | 耐久性（Endurance） | 漏电流 ≤“型号一览”值；容量变化 ±20%；DF ≤0.06；外观无异常 | 105±2 ℃、2000+48/−0 h、加额定电压 |
| 12 | 浪涌（Surge） | 容量变化 ±10%；DF ≤0.06；外观无异常 | 2~10 V 品 +85 ℃ / 16~25 V 品常温；电压=额定×1.25；限流电阻 33 Ω（2~10 V）/1 kΩ（16~25 V）串联；放电电阻 33 Ω/1 kΩ；充/放电各 30 s、1000 次 |
（No.2~4 的测量条件适用于 No.8~12。）
9. 推荐回流曲线、焊盘与编带
回流曲线（见原 PDF 图 12（第 6 页））：峰值 260 ℃ max（部分型号 245 ℃）、2 次以内；150→200 ℃ ≤120 s；217 ℃ 以上 60~150 s；峰值以上 ≤10 s。其他回流条件请垂询 Murata。
焊盘设计（Land Pattern，见原 PDF 图 13（第 6 页），mm 图）：2.8 / 4.0 / 8.8 mm。
编带包装（见原 PDF 图 14（第 6 页））：载带与卷盘尺寸见图；ø330 mm 卷盘、带宽 12 mm；每盘数量 D3/D4=3,000 pcs、D6=2,500 pcs。
10. 型号一览（Part Number Listing，14 型全录）
| 型号 | 额定电压 (V) | 容量 (µF) | 公差 | 尺寸 L×W (mm) | T (mm) | ESR max (mΩ) @100kHz | 漏电流 max (µA) | 纹波电流 (Arms) ≤45℃ / 45~85℃ / 85~105℃ | 包装 |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| ECASD40E337M006KA0 | 2.5 | 330 | ±20 | 7343 | 1.9 | 6 | 82.5 | 7.5 / 5.2 / 1.8 | 3,000 |
| ECASD40E477M4R5KA0 | 2.5 | 470 | ±20 | 7343 | 1.9 | 4.5 | 117.5 | 8.5 / 5.9 / 2.1 | 3,000 |
| ECASD40E477M006KA0 | 2.5 | 470 | ±20 | 7343 | 1.9 | 6 | 117.5 | 7.5 / 5.2 / 1.8 | 3,000 |
| ECASD60E477M4R5K00 | 2.5 | 470 | ±20 | 7343 | 2.8 | 4.5 | 117.5 | 6.6 / 4.6 / 1.6 | 2,500 |
| ECASD40J107M015K00 | 6.3 | 100 | ±20 | 7343 | 1.9 | 15 | 63.0 | 4.2 / 2.9 / 1.0 | 3,000 |
| ECASD40J227M010KA0 | 6.3 | 220 | ±20 | 7343 | 1.9 | 10 | 138.6 | 5.1 / 3.5 / 1.2 | 3,000 |
| ECASD60J337M009KA0 | 6.3 | 330 | ±20 | 7343 | 2.8 | 9 | 207.9 | 4.7 / 3.2 / 1.1 | 2,500 |
| ECASD41A107M015KA0 | 10 | 100 | ±20 | 7343 | 1.9 | 15 | 300.0 | 4.2 / 2.9 / 1.0 | 3,000 |
| ECASD61A157M010KA0 | 10 | 150 | ±20 | 7343 | 2.8 | 10 | 150.0 | 4.4 / 3.0 / 1.1 | 2,500 |
| ECASD31C476M040KA0 | 16 | 47 | ±20 | 7343 | 1.4 | 40 | 225.6 | 3.2 / 2.2 / 0.8 | 3,000 |
| ECASD41C686M040KA0 | 16 | 68 | ±20 | 7343 | 1.9 | 40 | 326.4 | 3.2 / 2.2 / 0.8 | 3,000 |
| ECASD61C107M012KA0 | 16 | 100 | ±20 | 7343 | 2.8 | 12 | 480.0 | 4.0 / 2.8 / 1.0 | 2,500 |
| ECASD31E156M040KA0 | 25 | 15 | ±20 | 7343 | 1.4 | 40 | 112.5 | 3.2 / 2.2 / 0.8 | 3,000 |
| ECASD31E226M040KA0 | 25 | 22 | ±20 | 7343 | 1.4 | 40 | 165.0 | 3.2 / 2.2 / 0.8 | 3,000 |
注：纹波电流三档温度区间原文列头为 45℃>T≤45℃<85℃<105℃（即 ≤45 ℃ / 45<T<85 ℃ / 85<T<105 ℃）。
11. 使用注意（Cautions，8 条全译）
- <1> 禁止电路：①时间常数电路；②耦合电路；③2 只以上串联；④受漏电流影响大的电路。
- <2> 极性：有极性，勿反接。即使瞬间的反向电压也可能损伤氧化膜与电容本体。
- <3> 工作电压：DC 额定品用于 AC/纹波电路时，峰值电压（Vp-p 或含 DC 偏压的 Vo-p）须在额定电压内。启动/停止时谐振或开关可能产生暂态不规则电压——额定电压范围必须覆盖这些电压。
- <4> 浪涌电流：极端浪涌电流可能造成短路或漏电流增大；浪涌超过 20 A 时建议加保护电路。
- <5> 允许纹波电流：勿超规格值——过流发热可能损坏电容。DC 电压+峰值 AC 电压之和不超过额定电压、且不允许出现电压反极性。
- <6> 工作温度：勿超上限；考虑设备内温度分布与季节因素；计入自发热后本体表面温度不得超过工作温度上限。
- <7> 回流焊接：插装时与焊后勿施加过大外力——可能损伤电极端子或劣化电性能。
- <8> 使用环境：禁止水/油飞溅、直射阳光、臭氧/紫外线/辐射、毒性气体（H₂S、SO₂、Cl₂、氨等）、过度振动/机械冲击、结露环境。
12. 储存条件（Storage Conditions）
- 湿气阻隔袋密封包装下保质期 2 年；推荐储存环境室温 5~30 ℃、湿度 ≤60%RH。
- 勿存放于腐蚀性气体氛围（H₂S、SO₂、氯、氨等）。
- 干燥避光防结露存放；高湿存放的两个后果：① 初次使用漏电流增大、损坏电路；② 树脂吸湿在焊接受热时蒸发膨胀、损坏模塑树脂。
- 开袋后立即用湿度指示卡确认干燥状态；20% 档变粉红即建议烘烤。
- 开封后推荐环境下超过 1 周未用完→按以下条件烘烤：60(+0,−5) ℃、168 h。
- 本产品满足 MSL-3。
13. EU RoHS 与产品使用通则
- 全系列符合 EU RoHS（2011/65/EU）；详见 Murata 网站 RoHS 专栏。
- 目录“Precautions for use”为通用免责条款：产品按“特定用途（Particular Application）”设计制造，未经 Murata 书面明确指定，不得用于 ①航空设备 ②航天设备 ③海底设备 ④电厂控制设备 ⑤医疗设备 ⑥运输设备 ⑦交通信号 ⑧防灾/安防 ⑨工业数据处理 ⑩燃烧/爆炸控制设备 ⑪与上述同等复杂性/可靠性要求的设备；目录内容为 2024 年 5 月时点信息，可能变更。
编者按：开关电源输出滤波的取舍（对照 00 篇/03 篇，非原文内容）
- ESR 档位：4.5~40 mΩ（本目录）vs 铝电解引线型同容量百 mΩ 级（00 篇表 2-5 的引线型档位背景）——输出纹波 ΔV≈ΔI×ESR 的算式里，聚合物把 ESR 项直接压缩一个量级。
- 失效模式缺位：本目录没有寿命公式（无 L=Lo×2^((To−T)/10) 类）、没有泄压阀/燃爆机理专章，仅在卷首警示与 <4>/<5> 条给出“短路/漏电流增大/发热损坏”的结果性描述，燃爆特性细节「待核实」——应查 Murata 聚合物电容的技术说明/注意事项专文。
- 寿命锚点：目录能给出的硬数字是 105 ℃ 2000 h 耐久（额定电压、ΔC±20%）与 85 ℃/常温浪涌 1000 次（1.25 倍额定）——比铝电解“105 ℃ 2000~5000 h”同量级，但 ESR 不随干涸漂移，寿命终了形态不同。
- 岗位：低电压大纹波输出的后级滤波、CPU 核心供电备电、USB/总线端口峰值支援；高压母线（>25 V）不在本目录覆盖范围，母线岗仍归 00 篇铝电解/薄膜。
- 安装陷阱：MSL-3（需烘烤管理）、禁止 2 只以上串联、浪涌 >20 A 加保护——是 65 W 级适配器输出端引入聚合物时最常踩的三条。
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