Abstract
ヒューマノイドロボットが単なる機械を超え「Next AI インフラ」として台頭するにつれ、ハードウェア設計の中心は変化しています。高い演算量と数十個の関節を精密に制御する過程で大きな電力消費が発生し、安定した電力供給が不可欠です。
本Articleでは、サーバー級性能をロボットの小型筐体に実装するためのコア部品として、小型・高容量MLCC の重要性を強調します。また、高温や振動などの過酷環境を克服するためのMLCC最適化戦略を提案します。
1. Computing Module専用 Humanoid SoC 対応 All-in-One MLCC
1) リアルタイムAI推論の安定性確保
高度なAI推論を担う AP と GPU は、急激な電力消費と高い実装密度が特徴です。サムスン電機の 超小型・超高容量 MLCC は、限られたボードスペース内で電圧変動を最小化し、データ処理遅延のない最適な演算インフラを構築します。
| 製品仕様 | 主な適用位置 | 適用理由 |
|---|---|---|
| 0603m (0201) 10µF / 2.5V |
AIチップセット直下段 および 超小型センサー モジュール | 【超高速応答】チップセットと最短距離に配置し、インダクタンスを最小化して高周波ノイズを除去します。 |
| 1005m (0402) 47µF / 2.5V |
GPU/NPU 電源 Rail (Decoupling) | 【電圧安定化】AI演算負荷の急増時に発生する急激な電圧降下を防ぎ、リアルタイム推論の精度を保証します。 |
| 1608m (0603) 100µF / 2.5V |
PMIC 出力段 および メイン電源部 | 【スペース革新】圧倒的な容量により複数のMLCCを単一部品へ置き換え、ボード面積を大幅を画期的に減らします。 |
Product Lineup
| Part Number | Size (mm/inch) |
Capacitance | Related Voltage |
TCC | Data Sheet |
Sample |
|---|---|---|---|---|---|---|
| CL03W106MS5C6W# | 0603/0201 | 10㎌ | 2.5Vdc | X6T | ↓ | Available |
| CL05X476MS6N9W# | 1005/0402 | 47㎌ | 2.5Vdc | X6S | ↓ | Available |
| CL10X107MS8NZW# | 1608/0603 | 100㎌ | 2.5Vdc | X6S | ↓ | Available |
2) 1msの誤差も許さない俊敏な動作
数十の関節が同時稼働する不整地歩行では、電圧不安定が命令遅延につながる可能性があります。サムスン電機の高容量MLCCは、チップ直近で即座に電力を供給し、タンタルコンデンサ比で低ESR特性により応答速度を改善します。さらに外部振動下でも信号完全性を維持し、ロボットの俊敏なをバランス感覚を実現します。
Ultra-High Capacitance Product Lineup
| Part Number | Size (mm/inch) |
Capacitance | Related Voltage |
TCC | Data Sheet |
Sample |
|---|---|---|---|---|---|---|
| CL21X107MSYN3W# | 2012/0805 | 100㎌ | 2.5Vdc | X6S | ↓ | Available |
| CL31X227MSKNNW# | 3216/1206 | 220㎌ | 2.5Vdc | X6S | ↓ | Available |
| CL32X337MSVN4S# | 3225/1210 | 330㎌ | 2.5Vdc | X6S | ↓ | Available |
| CL32Z227MSVN4S# | 3225/1210 | 220㎌ | 2.5Vdc | X7T | ↓ | Available |
2. 駆動ユニット専用:アクチュエータ制御のための高電圧・高信頼性MLCC
ヒューマノイドロボットの柔軟な動作を実現するために搭載される数十のアクチュエータは、振動、発熱、逆起電力など過酷環境に漏出されます。サムスン電機の 100V級 高電圧・高信頼性MLCC は、従来の電解コンデンサの限界を超え、厳しい条件下でも精密なモーション制御を可能にします。
サムスン電機は 48V 駆動システムに最適化した高信頼性MLCCラインアップを構築し、高温環境でも安定動作を保証します。さらに、曲げ強度(Bending Strength)改善技術を適用することで、ロボット関節の反復動作や強い振動下でも物理的ストレスを緩和する堅牢設計を支援します。
3216mm size Product Lineup
| Application | Feature | Bending Strength |
Part Number | Size (mm/inch) |
Capacitance | Rated Voltage |
TCC |
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Industrial | General | 1mm | CL31Y475KCK6NW# | 3216/1206 | 4.7㎌ | 100Vdc | X7S |
| Industrial | Soft-term | 3mm | CL31Y475KCK64N# | 3216/1206 | 4.7㎌ | 100Vdc | X7S |
| Automotive | General | 3mm | CL31Y475KCK6PN# | 3216/1206 | 4.7㎌ | 100Vdc | X7S |
CL31Y475KCK64N#
3225mm size Product Lineup
| Application | Feature | Bending Strength |
Part Number | Size (mm/inch) |
Capacitance | Rated Voltage |
TCC |
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Industrial | General | 1mm | CL32Z475KUJ6NW# | 3225/1210 | 4.7㎌ | 125Vdc | X7T |
| Industrial | General | 1mm | CL32Y106KCV6NW# | 3225/1210 | 10㎌ | 100Vdc | X7S |
| Industrial | Soft-term | 3mm | CL32Y106KCV64N# | 3225/1210 | 10㎌ | 100Vdc | X7S |
| Automotive | General | 3mm | CL32Y106KCV6PN# | 3225/1210 | 10㎌ | 100Vdc | X7S |
| Automotive | Soft-term | 5mm | CL32Y106KCJ6PJ# | 3225/1210 | 10㎌ | 100Vdc | X7S |
CL32Y106KCV64N#
3. Humanoid の精密制御を支えるセンサー用 高容量MLCC
ヒューマノイドロボットの「五感」を実装するには、限られた空間内での精密な電源設計がコアとなります。小型化が最重要となる視覚センサーでは、MLCCが占有面積を最小化しつつ、駆動時に消費される電力を安定的に供給することが重要です。
バランスセンサーに搭載されるMLCCは、歩行中に発生する振動および電圧変動環境でも容量変化を最小化し、絶対的な水平基準点の維持を支援します。
触覚センサー領域のMLCCは、関節モータの動作時に発生する電気的ノイズが微小なセンサー回路へ影響しないよう、精密に除去するフィルタとして機能します。
これは、微小な圧力変化を高感度に検知する触覚素子の信号からノイズを除去し、電圧不安定に起因する誤動作を防止することで、ロボットの動作安定性に寄与します。
Product Lineup
| Part Number | Size (mm/inch) |
Capacitance | Related Voltage |
TCC | Data Sheet |
Sample |
|---|---|---|---|---|---|---|
| CL03X225MQ5N6W# | 0603/0201 | 2.2㎌ | 6.3Vdc | X6S | ↓ | Available |
| CL03X475MS3CNW# | 0603/0201 | 4.7㎌ | 2.5Vdc | X6S | ↓ | Available |
| CL03W106MS5C6W# | 0603/0201 | 10㎌ | 2.5Vdc | X6T | ↓ | Available |
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