【经验】叠层陶瓷电容器如何应对PCB板安装产生挠曲导致弯曲裂纹的方法
本文谈一下安装相关的话题——裂纹。由于ROHM推出的叠层陶瓷电容器是表面贴装元件，和其他的表面贴装元器件相同，存在一些安装相关的课题，ROHM携表面贴装型叠层陶瓷电容器为大家一一讲解。
众所周知，当PCB板产生挠曲时，对表面贴装元器件施加应力，造成焊接部的劣化和剥落、元器件中产生裂纹等器械性的劣化和损伤。当然，叠层陶瓷电容器也同样存在这种被称作“弯曲裂纹”的课题。
不要使PCB板弯曲是无法回避的重要注意事项，因此元器件方准备了提高了耐应力性能的产品类型。有两种类型，第一种是“树脂外部电极型”，第二种是“金属框架型”。
首先，简单了解一下弯曲裂纹的机理。如下图所示，安装在PCB板的表面贴装型叠层陶瓷电容器在PCB板挠曲时，受到应力。特别是对表示应力分布的图片的红色圆圈所圈定的部分、即下方的电极边界附近施加了最大应力，如黄色虚线所示，朝圆角上方产生裂纹。
作为第一个应对类型而列出的“树脂外部电极型”是如右图所示的在Ni的外部电极与焊料（Ni/Sn）镀层之间形成导电性树脂层来缓解机械性应力的结构。此外，不仅有助于改善来自PCB板的弯曲应力，对热循环所导致的内部裂纹和焊料劣化也有改善效果。另外，还具有对于环境条件的耐湿性更高、提高安装焊接时的耐热冲击性、改善焊料卷边、平坦性等等优点。
请看弯曲裂纹与热循环的相关数据。首先，关于弯曲耐性，将对于挠曲量的残存率、即不发生裂纹的比率绘制为图表。标准品是从不到3mm左右的挠曲量时开始产生裂纹，4mm时约一半产生裂纹，而树脂外部电极产品即使6mm的挠曲量也没有产生裂纹。另外，右侧图片是试验后试料的横截面照片。发生故障的标准电极产品，如前面用图形说明的那样，在施加最大应力的部分发生裂纹。
其次，关于热循环试验的焊料劣化，下图是测量固定强度变化的结果。如图所示，可以看到相比标准电极产品的劣化程度，树脂外部电极产品大幅度改善。焊料劣化是由PCB板与叠层陶瓷电容器的线膨胀系数不同所引起的，焊料产生裂纹，最终有可能从PCB板剥落。
这是给出的结果仅是ROHM公司的MLCC陶瓷电容器的试验结果。耐性等因制造商而异，所以有必要向各制造商仔细确认产品特性。实际上,各电容器制造商所使用的导电性树脂材料各异，比如树脂的弹性和粘合强度等有差异。理所当然，材料的不同表现为相应的不同特性，所以不能一概而论说“树脂外部电极产品效果好”。接下来介绍一下另一种类型“金属框架型”。
“金属框架型”在很早以前就有，所以知道人比较多。MLCC的电极上附有金属框架，如图所示，金属框架吸收来自PCB板的应力，使施加在电容器上的应力变得相当小。当然，效果比树脂外部电极更大。请看1206与0805的弯曲试验结果。
该测量数据由于在试验中当给了最大挠曲量10mm时没有发生故障，所以在粉色的测量极限线上粘贴了蓝线来表示。虽然是枯燥的数据，但可以理解其弯曲耐性高。此外，作为与其他电极产品的区别，图中给出了各种产品的保证值。标准品的挠曲量保证值是1mm，之前介绍过的树脂外部电极型是3mm，而金属框架型可以保证到5mm。
MLCC给出了挠曲量的保证值，但PCB板的挠曲量很难定量化。因为涉及PCB板的厚度、尺寸、元器件的安装位置、PCB板的安装方法等诸多因素，因此在试制阶段对弯曲裂纹和焊接劣化进行评估，如果用树脂外部电极型还未能解决问题，可考虑变更为金属框架型的方法。
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选型表 - ROHM 立即选型
ROHM（罗姆）IC/功率元器件/分立式元器件/无源元器件/光学元器件/模块选型指南（中文）
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型号- KX003-1077,ML7436N,BU52492NUZ,BH1790GLC,BU52274NUZ,RLD84PZJ2,BU52040HFV,RLD94SAQ6,RLD94SAQ7,RLD94SAQ8,STM 429J,RLD82PZJ1,STM 300,SIR-568ST3F,ML620Q503H,RPMD-0100,BU21027MUV,TCM 310,TCM 410J,ML7414GD,ML7396DGD,RPT-38PB3F,RLD94PZJ5,KX220,BU21023GUL,BU52074GWZ,BH1680FVC,BU52472NUZ,BM1422AGMV,RLD94PZJ7,MK71251-02,MK71251-01,SIR-341 ST3F,RPR-0521RS,SIM-030ST,USB 400J,BP3580,BU52271NUZ,KX112-1042,BU21079,ML620Q504H,BH1730FVC,BU52054GWZ,STM 431J,KX127-1068,BP359B,ECO 200,BH1900NUX,BU52073GWZ,BU21077MUV,BP3599,SIR-34ST3F,BU21029MUV,RPI-352,BP3595,KXTC9,RPT-37PB3F,BP3591,BM14270MUV-LB,BU52272NUZ,BU52792GWZ,SIM-040ST,ML7411GD,BP35A1,BM1386GLV,BP35C2,BM1383AGLV,BP35C0,SIM-22ST,SIR-563ST3F,BH1603FVC,BU21025GUL,RLD94NZJ7,PTM 330,BH1620FVC,RLD94NZJ5,RPI-125,RPI-246,BU21181FS,PTM 210,RPI-121,USB 300,BH1682FVC,RPI-122,RPI-243,ML7406YGD,BDJXXX0AHFV,RLD85PZJ4,RPM-22PB,SIR-341ST3F,BU21026MUV,BP35C0-J11,ML7404GD,ML7416N,KX222-1054,BU21170,ML7345CGD,BU52075GWZ,ML7345GD,BU52098GWZ,RPI-441C1,BH1726NUC,RPI-0352E,BD9251FV,BH1749NUC,RLD85SAY8,BU21170MUV,SIR-56ST3F,BU21023MUV,BD1020HFV,RLD85SAY7,RLD82XXJ1,RLD85SAY6,BU52493NUZ,BU52078GWZ,ML62Q1000,KX124-1051,KXCJB-1041,KXTJ3-1057,BD7411G,BU52095GWZ,RPI-222,BU21182FS,BU21072MUV,KMX63-1055,KX122-1037,RPI-221,BU21078FV,RLD85NZJ4,PTM 210J,LAZURITE 920J,BU21024FV-M,RPI-0226,BU21077,BU52494NUZ,BU21078,MK71251-02B,MK71251-02A,ML630Q464,RLD84NZJ2,BU21072,ML7345DGD,ML630Q466,KMX62-1031,BU52077GWZ,BU52092GWZ,RPT-34PB3F,KX123-6000,BH1721FVC,RLD82NZJ1,BU21079F,HSM 100,BU52055GWZ,BU21029GUL,ML7344JYGD,BU21181,RPM-20PB,BU21182,STM 400J,KX224-1053,BU52072GWZ,SIM-20ST,MK71351-NNN,STM 329,BU52097GWZ,RPI-441C1E,BU21078MUV,KX126-1063,RPI-0125,STM 331,BH1792GLC,ML7066GD,PTM 430J,BU52273NUZ,ML7421GD
ROHM-电阻器选型表
抗浪涌贴片电阻器(ESR):专为吸收电路中的浪涌电流设计，提供从1Ω至10MΩ的电阻值范围，适合用于保护电子设备免受电压突波的损害。大功率分流电阻器/低阻值金属板(GMR):适用于需要高功率处理能力的电路，具有较低的电阻值，有助于减少电路中的功率损耗。耐高压贴片电阻器(KTR):设计用于承受较高电压环境，具有较高的耐压性能，确保在高压应用中的可靠性。宽端子和厚膜大功率并联电阻器(LTR系列):拥有良好的散热性能，适合高功率应用，通过并联结构提高电流承载能力。电流检测用低阻值贴片电阻器/长边电极型(PML):专为电流检测设计，低阻值有助于提高检测精度，长边电极型结构有助于提高电流流通效率。电流检测用超低阻值贴片电阻器(PMR):提供超低阻值选项，适合对电流检测精度要求极高的应用，有助于最小化检测过程中的功率损耗。大功率分流电阻器/超低阻值金属板(PSR):适用于大电流电路，超低阻值有助于减少功率损耗，同时保持高功率处理能力。高抗浪涌贴片电阻器(SDR):相比ESR系列，提供更高的抗浪涌性能，适合用于对浪涌保护要求更高的场合。抗硫化贴片电阻器(SFR):采用先进的内部结构，提供优秀的硫化性能，适合在硫化环境下使用，保证电阻器的长期稳定性。电流检测用低阻值贴片电阻器(UCR):背面贴装结构有助于减少阻值偏差，适用于需要精确电流检测的应用。这些贴片电阻器的共同特点是它们都具备特定的设计和材料选择，以满足不同电子应用的需求，如抗浪涌保护、高功率分流、电流检测和耐高压等。通过精确的尺寸控制和额定功率，它们能够为电子设备提供必要的稳定性和安全性。
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产品型号
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品类
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Resistance
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Tolerance
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Power (Watts)
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Composition
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Features
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Temperature Coefficient
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Operating Temperature
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Package / Case
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Supplier Device Package
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Ratings
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Size / Dimension
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Height - Seated (Max)
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Number of Terminations
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ESR03EZPJ102
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Anti-surge Chip Resistors
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1 kOhms
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±5%
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0.25W, 1/4W
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Thick Film
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Automotive AEC-Q200, Pulse Withstanding
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±200ppm/°C
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-55°C ~ 155°C
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0603 (1608 Metric)
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603
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AEC-Q200
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0.063" L x 0.031" W (1.60mm x 0.80mm)
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0.022" (0.55mm)
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2
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选型表 - ROHM 立即选型
【选型】ROHM（罗姆）工业设备用产品选型指南（中文）
目录- 工业自动化产品框图 能源框图 基础设施框图 推荐产品 IC产品 电源管理 传感器/MEMS 无线通信用LSI 存储器 放大器/比较器 电压检测器(复位IC)数据转换器/显示驱动器 微控制器 分立式元器件/模块产品 功率元器件 分立式元器件 无源元器件（电阻器） LED/LED显示器 无线通信模块 型号索引
型号- BD7673AG,SMLEN3BC8T,BA4560RFVM,RBQ20NS65A,RFN20NS6S,BM2LB300FJ-C,BA4560RFVT,RASMID,BD7602GUL,RFUH20NS3S,BD82001FVJ-LB,SMF26V,MD56V72161C-XXTAP,RB058LAM150,SDR,BD50FA1MG-M,BD9109FVM-LB,RB088LAM-60,RB238NS150,SML-D12Y8W,BR25H128,SML-P11DT,VS17VUA1LAM,GMR50/5025,RFUH20NS4S,RGTH40TK65,STM 431J,SCT2280KE,BA82904YFVM-C,CSL1301R2T,ECO 200,BA2902YF-LB,BA4560YFV-M,RB298T100,BD46EXX1G-M,SMF24V,BU7250G,SML-D12U1W,BD71L4LG-1,BR25H160,SFR,BR25A512,RGCL80TK60,RGPR20BM36HR,BD12732FVM,BD12732FVJ,PTM 330,BU7251SG,BA2901YFV-M,BU21181FS,BU7251G,BD87A34FVM,BU7462FVM,BD12732FVT,BD52XXG-2C,LM2903F,RBR30NS30A,BU7291G,MD56V62161M-XXTAL42X,GSSSMR320,LM339F,MD56V72161C-XXTAL42X,BA2901YFV-C,BR93AXX-WM,BA2902SF,SMF22V,SML-D12Y3W,ML610400,BD2066FJ-LB,SCT2160KE,BAXXDD0T,SCM-013RT,LM2904F,BAXXDD0W,BU9829GUL-W,PTM 210J,SML-H12V8T,RFN20NS4S,RFVS8TG6S,ML630Q464,BU7262NUX,SMLD12EN1W,ML630Q466,LMR342FJ,TLR342FJ,RF501BM2S,MMBZ16VAL,UCR006,SMF20V,SML-D13MW,BU7294SFV,BU7294F,RB168LAM150,RB238NS-30,LMR342FV,RFN6T2D,BD7220FV-LA,BD9E303EFJ-LB,LMR982FVM,SCS215AJ,RFN20NS3S,BV1LB300FJ-C,SCS215AM,BUXXSD2MG-M,SCS215AG,BR25A1M,SML-S13RT,BD37210AMUV,BD4271HFP-C,SCS215AE,BD45XX1G,BD52XXG-2M,RBR2LAM30A,BA4560F,BM2P0161,PTM 430J,RB238NS-40,RBR5L30B,RBR5L30A,RSX501LAM20,RBR2MM30B,BU7486SFV,RB228T150,RBR2MM30A,BM1050AF,LMR934FJ,BU7252SFVM,VS9V0UA1LAM,RBQ15BM100A,BU7486SF,BDXXIA5WEFJ,BU7233SF,PV4220,BA2902FV,LMR934FV,SMF5V0,BU9897GUL-W,BD3539FVM,SML-D12U8W,LMR824F,RGPR50NS45HR,BAXXBC0,KX220,LM2903FJ,LM339FV,BU4223G,RBS3MM40B,SML-P11MT,RBR10BM30A,RBS3MM40A,SCS215KG,BD45EXX2G-M,SML-P15UT,SMR,RB058LAM-40,BA3404FVM,LM2903FV,BU7244YFV-C,BU7442FVM,MMBZ12VAL,BA82902YFJ-C,SCS220AM,SML-H12M8T,PML100,RGTV60TK65D,RSX201L-30,BD42530EFJ-C,SCS220AJ,LBP-602DK2,SCS220AE,BU7464SF,SCS220AG,SML-D12D8W,TLR344F,RB058LAM-30,RF305BM6S,LMR822F,BD14000EFV-EVK-001,RFUH30TS6D,RBQ10NS100A,RBR3LAM60B,RBR3LAM60A,BD7F100HFN-LB,PV4210,BD48XXFVE,BA2903SFVM,BD7XXL2FP3-C,LMR821G,BM2P051F,ML610Q400,BD3508MUV,BU46KXX2G,RB238NS100,BU7486FVM,ML630Q400,SML-D12D1W,BD1HC500FVM-C,BU7242SF,LM4559F,BD42500G-C,TLR342F,RB228T100,RB168LAM-30,ML610Q411PA,RFUH25TB3S,BM2P052F,LM324FVJ,MMBZ24VAL,RGS00TS65EHR,ML62Q1366,ML62Q1367,BQ10BM100A,VS22VUA1LAM,ML62Q1365,BD37A41FVM,BA4580RFJ,BD87A29FVM,BD42540FJ-C,RGT8TM65D,RFNL5TJ6S,BU7462SNUX,VS28VUA1LAM,BM63763S-VC,RB168LAM-40,BM63763S-VA,BA4560FJ,BM2P053F,SML-D13FW,BU46KXX4G,ML62Q1335,ML62Q1333,ML62Q1334,BU7264SF,BM63563S-VC,RFNL20TJ6S,BRCG016GWZ-3,RBR3L30B,BM63563S-VA,RBR3L30A,LBP-602MA2,BA3259HFP,BD00FA1WEFJ,LM339FJ,RBQ30NS45B,BM2P054F,BD7691FJ,RBQ30NS45A,ML610482P,SCS308AHG,ML62Q1346,ML62Q1347,TLR341G,ML62Q1345,BRCB008GWZ-3,BA2115FVM,BD48LXXG,BU1S12S1AG-LB,RBR40NS60A,SCT3105KL,MR45V064B,RB058LAM-60,RFUH20NS6S,RB168LAM-60,SML-D13DW,LMR324FJ,RESD1CAN,ML62Q1432,ML62Q1430,BD35395FJ-M,ML62Q1431,SCS308AJ,BU7421SG,SCS308AM,BHXXRB1WGUT,BA4558RFV,BA4558RFJ,LMR324FV,BM6101FV-C,MMBZ20VAL,RBS1LAM40A,BD7690FJ,BD7684FJ-LB,MD60Y1G160A-XXLAP7AL,RFN10BM6S,BU97931FV-LB,ML62Q1441,ML62Q1442,SCT3060AL,VS11VUA1LAM,RGTH60TS65D,ML62Q1440,RBQ10NS45A,SML-E12DW,BA4510FVM,RFN10T2D,SCS312AHG,RB088T-60,SML-D14DW,RB168L100,RGW80TS65,BD1HC500HFN-C,BD95601MUV-LB,RF2001NS3D,BU21077MUV,BA3474RFV,BM1P067FJ,BD71L3SHFV,BU6652NUX,RF2001NS2D,LM2904FVJ,RGS80TSX2DHR,SML-D12P8W,ML610Q360,RB088BM150,LM2904FVM,RB088LAM100,SCS210KG,RGPZ10BM40FH,ML610Q422P,BM2P091F,BUXXSA5WGWZ,RB088T-40,LM2904FVT,BD37A19FVM,SML-D15U2W,RFNL15TJ6S,SCT2450KE,LM4559FVM,RSX201LAM30,BD7562SFVM,LM4559FVJ,LMR341G,BA33D15HFP,BM60056FV-C,LM4559FVT,RB088T-30,BM2P092F,RB160LAM-90,BA2904YFM-M,RB168MM-60,RF1001T2D,ML62Q1225A,BV1LC105FJ-C,ML62Q1225E,BA2902YF-C,RB168L150,BU7266SFV,BD9G341AEFJ-LB,BR25G640,BA2902YF-M,BM2P093F,RBR1L30A,RF301BM2S,RGS50TSX2DHR,LMR342F,RFNL5BGE6S,RGTV00TS65D,BD47XXG,RBR15BM30A,RB168MM-30,LM393FVT,BU42XXF,ML62Q1224A,SCS208AGHR,BD48E23G-M,BU42XXG,LM393FVM,RGPR30BM40HR,BR25HXXX-2C,CSL1001YT,BD7562FVM,ML62Q1224E,MSM56V16160NP,BD99A41F,BU7262FVM,LBP-602VK2,LM393FVJ,BA4558YF-M,BM2P094F,MD56V62161M-XXTAP,RGTH40TS65D,BD49KXXG,PV2105,BDXXHC0WEFJ,BD6538G-LB,RB168MM-40,ML62Q1223A,BAXXCC0,SMLEN3WBC8W,ML62Q1223E,LM4559FV,LM4559FJ,RBR10BM40A,BDXXHA5MEFJ-M,BA3474YFV-C,BU7232SFVM,BD7561SG,SMLP13WBC9W,BA4560YFVM-M,BM2P095F,BU7421G,RBR1MM40A,LMR822FVJ,BDXXGA5MEFJ-LB,SCS206AJ,LMR822FVM,LBP-602MK2,RB078BM30S,BA8391G,SCS206AG,BU45LXX2G,SCS304AM,BD45XX2G,SCT2H12NY,SCT2H12NZ,BD48EXXG,LMR822FVT,RB088LAM150,BD4XXM5W,BU7462F,BU7244F,BU7465HFV,SML-P15DT,MD56V82161A-XXTALQ2X,BU7487FV,SCT2080KE,RB168LAM100,SCS215AJHR,RB238NS-60,RBR5LAM30A,BD4XXM2W,LM2901F,RBS3LAM40B,MMBZ9V1AL,RBR20BM60A,RBS3LAM40C,BU45LXX4G,RBS3LAM40A,RGW00TK65D,RB088T150,BU7464F,SML-D12Y1W,BD45XX5G,MD56V82161A-XXTAP,RBQ15BM45A,SCS304AHG,LM2902F,RGT40NS65D,ML62Q1267A,RBQ30T65A,RBS1MM40A,ML62Q1267E,BU49XXG,BU49XXF,BU5255SHFV,BHXXPB1WHFV,SCS304AJ,RBR30T40A,RBR5LAM30B,SCS206AM,LMR344F,BD49EXXG-M,SCS215KGHR,SML-D13WW,ML62Q1266A,RB168MM150,MD60Y1G160A-XXLALQ3L,ML62Q1266E,BS2130F-G,BD3551HFN,BR25G256,BA2903YFV-M,SCS230KE2,RBR2VWM40A,BD4723G,RBR1VWM60A,BA12004DF-Z,BU7242NUX,BU43XXFVE,M
FT200-ROHM 系列
型号- ML6104XXX,ML62Q12XXX,RX,ML6201XXX,ML610 系列,LPS620 系列,ML6205XXX,LPS610,ML62Q17XXX,LPS62Q1000 系列,LAPIS 系列,R8C,ML62Q15XXX,FT200-ROHM 系列,ML6103XXX,ML62Q13XXX,LPS610 系列,LPS62Q1000,ML6101XXX,LAPIS,M16C,FT200-ROHM,ML610,ML62Q16XXX,LPS620,ML62Q14XXX,RL78,ML62Q18XXX,78K0,ML610Q4XX
ROHM IGBT选型表
提供电压范围600-1800V，电流范围3-80A的IGBT单管（场截止沟槽型IGBT/Field Stop Trench IGBT）选型，8种行业标准封装，工业级和车规级产品。
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产品型号
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品类
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电压（V）
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电流(A)
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封装
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器件等级
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RGS30TSX2GC11
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Field Stop Trench IGBT
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1200V
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15A
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TO-247N
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Industrial Grade
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选型表 - ROHM 立即选型
电子商城
现货市场
服务
可贴片样板PCB尺寸范围50*50~910*600mm，设备贴装最小元件尺寸：01005，设备贴装最小pitch(IC类)元件:0.15mm;设备贴装最小pitch(BGA类)元件:0.2mm。
最小起订量： 1pcs 提交需求>
可定制内充多极外充多极，平面多极和内外螺旋型各类充磁产品，多级充磁最多可做256极，通过环氧树脂加入稀土，模具压制支持多尺寸定制，
最小起订量： 1 提交需求>
授权代理品牌：集成电路
授权代理品牌：分立元件
授权代理品牌：接插件及结构件
授权代理品牌：部件、组件及配件
授权代理品牌：电源及模块
授权代理品牌：电子材料
授权代理品牌：仪器仪表及测试配组件
授权代理品牌：电工工具及材料
授权代理品牌：机械电子元件
授权代理品牌：加工与定制
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