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eSSD介绍
eSSD是企业级固态硬盘(Enterprise Solid State Drive)的缩写,是面向企业级应用和数据中心环境设计的存储设备,旨在满足企业对数据存储在性能、可靠性、可扩展性和管理性等方面的严格要求。相较于消费级SSD,eSSD具有更高的读写速度,更低的延迟,更大的存储容量以及更高的可靠性,并且具有断电保护功能。
为实现其断电保护功能,eSSD通常会配备大容量的电容。在正常供电时,电容会充电储能。当检测到断电瞬间,电容释放储存的电能,为控制器和闪存芯片提供短暂的电力,使控制器有足够时间将缓存中尚未写入闪存的数据安全写入,避免数据丢失。
产业背景
当前用于eSSD断电保护的电容有液态铝电解电容、固体聚合物钽电容以及超级电容。但随着eSSD朝着更高密度存储、更快读写速度、更小体积的方向演进,系统对储能电容提出了更高的要求:
①更大的电容量,以满足毫秒级甚至更长时间的供电要求。以20W功率的eSSD为例,要满足10ms以上的供电时间,则需要总电容量500μF,且再留50%~100%的余量,即750μF~1000μF。若要达到1000μF,使用47μF的电容需要22pcs,但使用100μF的电容则仅需10pcs,数量减少55%。
②更高的体积利用率,适合eSSD高存储密度需求,满足高密度贴装,在相同功率下进一步薄型化。例如E3.S(2U short)eSSD在同样的功率40W下高度从16.8mm进一步降低至7.5mm,对应电容的高度则会限制到1.5mm以下;
③在较宽的温度范围内保持性能稳定,大部分eSSD工作温度范围需达到-40℃~85℃,电容则需要在更宽的温度范围内保持性能稳定(-55℃~125℃);
Sunlord针对上述痛点需求,推出高性能聚合物钽电容TP系列,实现eSSD更加可靠的断电保护。
产品优势
与目前eSSD使用的液态铝电解电容相比,Sunlord新型固体聚合物钽电容器TP系列具有如下优点:
更大电容量
①高介电常数
钽电容的介质是五氧化二钽(Ta₂O₅),其介电常数(ε)远高于传统电容材料(如铝电解电容的氧化铝介电常数约8~10,而Ta₂O₅可达27~30)。
②超薄介质层
钽电容的介质层通过阳极氧化工艺形成,厚度可控制在微米级(如1~5μm),远薄于铝电解电容的介质层(通常10~20μm)。
根据电容公式
其中C为电容,ε为介电常数,S为极板面积,d为介质厚度,上述固态聚合物钽电容对比液态铝电解电容分别实现了ε的提高和d的减小,综合提升单位体积的电容量。
更小尺寸、更低高度
①高密度结构
固态聚合物钽电容使用导电聚合物作为电解质,相比液态电解质,其结构更紧凑,可填充到钽粉的细微孔隙中,减少空隙。此外,固态电解质无需预留膨胀空间,封装体积利用率更高,间接提升单位体积的容量,使得电容尺寸得以减小。
②小型化、低背化
将同电性的Sunlord固态聚合物钽电容与常规液态铝电解电容对比:
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更高可靠性
①电解质稳定
固态导电聚合物电解质,不存在液态电解液干涸、泄漏或挥发的问题,长期使用不易因电解质劣化导致性能下降。
②使用温度范围广
固态聚合物钽电容可以在很宽的温度范围内工作,即使是恶劣环境中也能使用。
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③耐压特性优
聚合物电解质导电均匀性好,即使在高电压或瞬态过载情况下,也能保持稳定的介电性能。
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与传统Frame结构钽电容相比,Sunlord新型固体聚合物钽电容器TP系列具有如下优点:
高体积利用率
Sunlord新型钽电容通过结构设计实现体积利用率提升25%。在相同封装体积内,新结构增加了钽芯长度,提高钽粉装粉量。根据公式CV=比容*粉重,当比容一定时,粉重提升相当于C值(电容值)和V值(额定电压)提高,并且可以在相同电性下实现更小尺寸和更低高度。
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全密封结构
传统结构Frame金属端子与塑封料的热膨胀系数(CTE)差异大,导致之间有缝隙,水汽容易渗入导致漏电流增大而失效。新结构采用PCB代替Frame,与塑封料的热膨胀系数接近且结合性好,防潮性更高。新型钽电容可通过额定电压下1000h+的双85实验(温度85℃,湿度85%)考核。
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型号推荐
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