永铭TQD19/TQW19/TQD15超薄钽电容|Pin-to-Pin 替代日系,解决企业级SSD限高与PLP断电难题

发布时间:2026-06-17 09:47
作者:AMEYA360
来源:永铭
阅读量:167

  企业级固态硬盘 SSD

  作为专业的电容器原厂制造商,上海永铭电子始终致力于通过底层材料与工艺创新,解决电子制造业最前沿的工程难题。在全球AI算力与数据中心加速部署的浪潮下,企业级SSD向E1.S/E3.S及5mm超薄U.2形态演进,由此引发的“超薄封装”与“断电保护(PLP)”之间的矛盾,成为衡量存储硬件可靠性的关键标尺。

  基于对这一场景痛点的深度洞察,永铭从钽电容的芯体与封装工艺入手,正式推出专为企业级SSD打造的三款超薄聚合物钽电容系列(TQD19/TQW19/TQD15)。我们以自研的底面端子结构(ESL降低约50%)与高密度钽芯成型工艺为核心,在不牺牲电气性能的前提下,实现了对日系老牌料号的精准、长效替代。标准交期6-8周(急单可缩至4周),BOM采购成本直降25%-30%。

  01

  品牌技术沉淀

  自研工艺,从底层解决两大矛盾

  传统钽电容在超薄SSD应用中面临的结构与性能矛盾,根源在于封装工艺与芯体密度。永铭的解决方案并非简单的尺寸压缩,而是两套核心工艺的系统性突破:

  1. 底面端子结构,攻克ESL难题

  传统电容的引线框架带来较高寄生电感(ESL),在高频负载瞬态响应中成为瓶颈。永铭采用底部端子结构,将内部电流路径缩短50%以上,从而将ESL降低约50%。这意味着,即便我们的ESR(120mΩ)与日系竞品(100mΩ)存在账面差异,更低的ESL却带来了更低的回路总阻抗(实测低10%),实现了PLP性能的实际反超。

  2. 高密度聚合物钽芯+薄型封装,突破限高桎梏

  通过优化钽粉成型与聚合物阴极聚合工艺,我们在1.9mm和1.5mm的极限厚度内,依然实现了35V/100µF(TQW19)及35V/47µF(TQD15)的高规格容量与耐压。这为E1.S SSD(限高2.05mm)和超薄U.2盘(限高1.6mm)提供了理想的储能底座。

永铭TQD19/TQW19/TQD15超薄钽电容|Pin-to-Pin 替代日系,解决企业级SSD限高与PLP断电难题

  【图①:等效串联电阻(ESR)与频率的关系】

  该曲线展示了永铭聚合物钽电容ESR在全频段(0.1kHz~10kHz)的特性——随频率升高ESR快速下降并在100kHz附近进入最低平台区(约0.0826Ω)。永铭TQW19/TQD19系列在100kHz下ESR典型值120mΩ max,与曲线高频段数据高度吻合。这意味着在SSD实际工作频段(百kHz级),永铭钽电容的等效电阻已降至最低水平,不会成为PLP充放电回路的瓶颈。

  02

  产品可靠性背书

  全流程严苛筛选,数据可追溯

  永铭将“零缺陷”视为企业级元件的生命线。所有出厂的超薄钽电容均执行以下可靠性保障流程:

  1. 100%浪涌测试

  每颗电容在出厂前均经过1.15倍额定电压、1000次循环的浪涌冲击测试,确保无早期失效。

  2. 超低漏电流管控

  以TQD19/TQW19为例,实测漏电流≤100µA,远优于规格书允差(164.5µA),从源头杜绝SSD上电初始化失败的风险。

永铭TQD19/TQW19/TQD15超薄钽电容|Pin-to-Pin 替代日系,解决企业级SSD限高与PLP断电难题

  【图②:漏电流(LC)与负载电压的关系】

  该曲线显示漏电流随施加电压升高而近似线性增长,在100%额定电压(35V)时LC典型值约2.89µA。永铭实际出厂品控执行更严标准——实测漏电流≤100µA,远优于曲线所反映的典型水平。该曲线一方面展示产品基础电气行为符合物理规律,另一方面衬托永铭筛选标准的严苛性(实测值不足曲线典型值的1/30),直接支撑上电可靠性数据。

永铭TQD19/TQW19/TQD15超薄钽电容|Pin-to-Pin 替代日系,解决企业级SSD限高与PLP断电难题

  【图③:漏电流(LC)与温度的关系】

  该曲线显示LC在85℃后加速上升,@105℃时约11.27µA,@125℃时约11.94µA。永铭产品通过100%浪涌测试与老化筛选,确保高温环境下漏电流仍处于可控范围,不会触发SSD过流保护或导致上电失败。该曲线展示永铭产品在AI服务器高温工况下的稳定性。

  3. 全固态宽温设计

  工作温度范围-55℃~+105℃,耐久性2000小时@105℃,确保在AI服务器7×24小时高温工况下的长期稳定运行。

  03

  客户案例

  日系电容应用失效痛点与永铭解决方案

  案例背景

  一家全球头部AI服务器及存储模组厂商,在其E1.S SSD及超薄U.2项目中原采用日系TQC/TQS系列钽电容。

  原用方案遭遇的三大痛点

  1. 批次质量波动

  部分批次电容漏电流超标,导致SSD上电初始化失败,整机返修率上升,增加售后维护成本。

  2. 供应产能收紧

  原厂产能向车规市场倾斜,数据中心级超薄钽电容供应收紧。TQS 1.4mm厚度规格供货持续性恶化,交期拉长至14-16周,直接打乱客户量产爬坡计划。

  3. 电气性能局限

  日系产品虽单体ESR偏低,但其ESL参数相对较高,在高频瞬态负载下整体回路表现受限。

  永铭针对性解决方案

永铭TQD19/TQW19/TQD15超薄钽电容|Pin-to-Pin 替代日系,解决企业级SSD限高与PLP断电难题

永铭TQD19/TQW19/TQD15超薄钽电容|Pin-to-Pin 替代日系,解决企业级SSD限高与PLP断电难题

  【图④:等效串联电阻(ESR)与温度的关系】

  该曲线显示永铭聚合物钽电容的ESR在全温度范围内(-55℃~125℃)波动极小(约0.055Ω~0.061Ω)。这意味着在AI服务器45℃~85℃的实际工作环境中,ESR不会因温升而恶化,确保PLP性能在全寿命周期内保持一致。

  04

  实测数据验证:PLP性能全面超越

  双方在同等条件下进行背对背测试:

  U.2超薄盘项目(TQD15 vs 日系TQS 47µF/35V)

永铭TQD19/TQW19/TQD15超薄钽电容|Pin-to-Pin 替代日系,解决企业级SSD限高与PLP断电难题

  【图⑤:电容量与频率的关系】

  该曲线展示永铭聚合物钽电容在全频段(0.1kHz~100kHz)的容量保持能力——在100kHz高频下容量保持率仍高于84%。对于SSD应用,断电PLP发生在直流至低频段(容量基本无衰减),而正常读写时的高频纹波抑制也无需担心容量过度下降。

  05

  客户落地四大核心价值

  选择永铭作为您的钽电容合作伙伴,您将获得:

  1.消除干涉风险:彻底消除因电容高度超标导致的干涉风险;在严格的PLP测试中(2000次异常断电,样本量≥100片)实现0%数据丢失,将实际应用中的断电数据丢失率降至工程极限水平。

  2.规避供应链风险:相比日系对标型号,电容器采购成本降低,直接降低整机成本;

  标准交期6-8周,且可协商4周的紧急交期,避免因进口物料短缺造成的产线停工损失。

  国产品牌,产品品质可以完全替代日系产品,物料供应有保证。

  3.杜绝早期失效:严格的100%浪涌筛选与漏电流实测管控(每颗电容漏电流远低于规格书上限),显著降低因电容批次不良导致的上电初始化失败率,并有效改善早期返修率。

  4.增加收益:在典型企业级SSD PLP测试中(12V母线,45℃环境),相比日系低耐压方案,永铭超薄钽电容PLP保持时间提升60%,为客户产品提供高可靠性的技术卖点。

永铭TQD19/TQW19/TQD15超薄钽电容|Pin-to-Pin 替代日系,解决企业级SSD限高与PLP断电难题


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2026-04-27 09:46 阅读量:726
磁盘阵列RAID写缓存掉电保护怎么做?永铭双电层超级电容模块SDM 8.0F/13.5V为服务器存储提供短时后备供电解决方案
  在企业级服务器、磁盘阵列、边缘存储等设备中,磁盘阵列RAID通常会将正在写入的数据和关键元数据暂存在Cache(高速缓冲存储器)中,以提升写性能。当整机突发掉电时,若后备能源不能及时接管供电,Cache中尚未落盘的数据可能来不及回写到Flash(闪存)或后端磁盘,进而带来数据一致性与业务连续性风险。  传统备电电池BBU虽然可用于后备供电,但在长期7×24运行场景下,往往还伴随容量衰减、自放电、定期校准、更换维护等缺陷,以及高密度服务器内部空间与散热压力等问题。基于这一应用需求,永铭推荐采用磁盘阵列RAID写缓存保护超级电容模块SDM系列,为磁盘阵列RAID控制器提供短时后备供电,用于保障Cache→Flash完成回写。  应用场景与典型挑战  磁盘阵列RAID写缓存保护常见于服务器存储、数据中心、企业级存储、磁盘阵列、工业服务器与边缘存储等场景。其典型触发条件包括市电闪断、电源模块故障、热插拔意外、PDU 异常等,这些情况都可能导致磁盘阵列RAID主电源中断。  一旦主电源异常中断,常见风险主要集中在三个方面:  · 写缓存中的脏数据与关键元数据来不及写入Flash或后端磁盘  · 控制器异常掉电,阵列恢复时间变长,业务中断风险上升  · 传统BBU在容量衰减后,可能无法稳定覆盖完整回写窗口,增加后续维护与停机管理负担  对于高密度 1U/2U 服务器而言,这类问题还会进一步叠加空间受限、布线受限、散热压力上升等约束,使后备电源方案的安装与维护更加复杂。  问题根源:  磁盘阵列RAID写缓存保护并不是“长时间续航”  磁盘阵列RAID写缓存保护的核心,不是让后备电源在掉电后持续工作很久,而是要求在输入电源丢失后,后备单元能够立刻接管,并在控制器最低工作电压以上维持一个足够的短时能量窗口,使 Cache中的数据与关键元数据完成回写。  这类保护是否能够成功,取决于几个关键因素之间的匹配关系:  可释放有效能量:  模块输出电流能力连接路径损耗  控制器回写耗时  当后备单元响应慢、有效容量或工作电压不足、最大放电电流不足,或者线束与连接损耗过大时,控制器电压就可能过快跌落,导致 Flash 写入中断。也就是说,这类方案并非面向长时间续航场景,而是面向“掉电瞬间短时接管”的保护场景。  永铭解决方案:  双电层超级电容模块SDM系列  针对磁盘阵列RAID掉电保护场景,永铭提供磁盘阵列RAID 写缓存保护超级电容模块(8.0F/13.5V)。该方案围绕“掉电后写完那一段”设计,用于在主电源异常中断后,为磁盘阵列RAID控制器提供短时有效能量储备。  其对应的应用特征包括:  · 容量 8.0F,工作电压13.5V:用于为 Cache→Flash 回写提供短时有效能量储备  · 掉电自动上线:主电源异常中断时,可立即接管供电,减少切换迟滞带来的保护窗口损失  · 最大放电电流 1.5A:覆盖磁盘阵列RAID控制器及缓存保护阶段的瞬时输出需求  · 标准化尺寸+长/短延长线配置:便于适配服务器主流结构规格和不同安装位置  · 工作温度-40°C~70°C,仓储温度-40°C~85°C:兼顾机箱温升环境与仓储运输适应性  · 符合RoHS要求:满足应用合规需求  相较于需要定期更换、校准与健康检查的传统BBU路径,双电层超级电容模块更偏向长寿命、免维护的应用方向,可减少后期运维动作,适合7×24数据中心运行环境。  推荐规格  推荐产品:永铭磁盘阵列RAID写缓存保护超级电容模块SDM系列  规格口径:8.0F/13.5V  配件:长延长线×1、短延长线×1  场景化Q&A  Q1:我们在做RAID卡写缓存保护验证,需求不是让后备电源撑很久,而是掉电后能立刻接管,让Cache里的数据顺利写到Flash。请问有没有适合这种短时接管场景的超级电容模块,最好是8F/11V左右、还能自动上线工作的方案?  A1:推荐永铭RAID写缓存保护超级电容模块,型号规格:8.0F / 13.5V。该模块针对RAID控制器写缓存保护“短时接管、快速回写”的特定需求设计,具备以下关键特性:  掉电自动上线:主电源正常时自动充电;当输入电源异常中断时,模块能够立即接管供电,切换延迟极低,无需软件干预,避免保护窗口被迟滞损耗。  容量与电压匹配:容量8.0F,工作电压13.5V。可释放有效能量按公式E = ½ × C × (Vstart² - Vend²)计算,与主流RAID控制器(如LSI、Marvell等)从Cache到Flash的完整回写窗口所需能量精确匹配。  输出能力充足:最大放电电流1.5A,可覆盖控制器与缓存回写阶段的瞬时峰值电流需求。  无需复杂管理:模块自动完成充放电切换,无需额外充放电管理电路或校准流程。  因此,该模块是满足“8F/11V左右、自动上线”需求的直接选型方案,适用于RAID卡写缓存掉电保护场景。  Q2:我们现在做服务器RAID卡,原来一直用BBU,但后期维护太频繁了,要换电池、做校准,还担心容量衰减。有没有适合长期7×24运行、免维护的RAID缓存保护方案,可以替代传统BBU?  A2:永铭 RAID写缓存保护超级电容模块(8.0F/13.5V)完全符合上述要求。针对高密度服务器(1U/2U)的适配设计。传统BBU需要定期校准、2~3年更换电池,且容量衰减明显,还需额外健康监测电路,高温环境下老化快。而永铭超级电容模块无需校准、无更换周期、容量衰减远低于BBU、无需监测电路,且工作温度达-40℃~+70℃,适配服务器长期运行。  Q3:高密度1U/2U服务器空间紧、温升高,后备电源选型要看什么?  A3:这类场景通常需要同时关注:尺寸与安装适配性、掉电瞬间输出能力、工作温度范围、连接路径损耗。永铭磁盘阵列RAID写缓存保护超级电容模块提供标准化尺寸、长短延长线配置,最大放电电流1.5A,工作温度-40°C~70°C,可用于适配高密度服务器的安装与应用要求。  总结  对于磁盘阵列RAID写缓存保护而言,关键不在“长时间供电”,而在“掉电瞬间是否能够及时接管,并完成关键数据安全回写”。  永铭超级电容模块以8.0F/13.5V、最大1.5A放电、掉电自动上线、标准化尺寸与延长线配置,为服务器存储场景提供短时后备供电支持,用于应对突发掉电下的 Cache→Flash 回写需求。  如需进一步评估具体应用,可联系永铭获取规格书、样品、应用资料与选型支持。
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