铝质电解电容器简介33页PPT
铝电解电容器培训教材(中文)(2)精品PPT课件
工序介绍-充电
• 充电的目的
充电前 :材质为Al
充电后：表面在电容电解液和电压 的电场的作用下充电后形成Al2O3
+导针A部在电容充电前后的差异
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工序介绍-选别
• 对于电解电容全数检查： • 容量 • DF • LC
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电解电容的测试条件
• 容量/DF测试条件 -120 HZ -1V -Series
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腐蚀孔洞 +
電解紙
-
電解液浸入電解紙及腐蚀孔洞
陰極腐蝕箔
.
4
工序介绍-腐蚀
• 正腐蚀箔：使用光鋁箔 進行腐蚀扩面後鋁箔。
• 負箔：使用純度稍差的 光鋁箔進行電蝕面积後 鋁箔。
光箔 腐蝕
Al2O3
Al2O3
Al2O3
Al2O3
5
工序介绍-化成/赋能
化成箔: -- 利用電解液在直流電作用下在純
AL表面生成一層致密的AL2O3皮 膜. --陽極箔經化成后,含有一高介電常 數的氧化膜(AL2O3).此氧化皮膜當 作陽箔與陰箔間的絕緣層.氧化皮 膜的厚度即為兩箔間的距離(d),此 厚度厚薄可由化成來加以控制. --由於氧化皮膜的介電系數高,且厚 度薄,故電解電容器的容量較其它 電容器的容量為高.
• LC测试条件 -DC=WV - AFTER 1~5 MIN
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電解電容的測量規範
JIS C 5141 JIS C 5102 IEC 384 –4
規定電解的測量試驗方法
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鋁電解電容器
通交流、阻直流 通高频、阻低频
ZC
120
100K
FREQ
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電解電容可靠度試驗
溫度循環試驗
铝质电解电容器简介
铝质电解电容器简介
铝质电解电容器使用需知
– 极性 (Polarity) :铝电解电容器一般是有极性的,极性反接是造成铝电解电容器短路损坏及漏液的原因, 铝电解电容器一般是有极性的,极性反接是造成铝电解电容器短路损坏及漏液的原因, 因此在无法辨认电气回路之极性或使用於有极性变换设计之回路时,请选用无极性电解电容器. 因此在无法辨认电气回路之极性或使用於有极性变换设计之回路时,请选用无极性电解电容器. – 过载 (Over Voltage) :请勿连续施加电压.当电压过载时电解电容器的漏电流会急速增加,所以电解电容器 :请勿连续施加电压 当电压过载时电解电容器的漏电流会急速增加, 请勿连续施加电压. 之工作电压不应超过额定值. 之工作电压不应超过额定值. – 使用温度和寿命 (Operating temperature and life) :电解电容器之使用温度请勿超过最高使用温度之设定 :电解电容器之使用温度请勿超过最高使用温度之设定 范围.电解电容器的寿命取决於使用温度,一般来说当电解电容之使用温度降低10℃ 10℃时 其寿命将增为两倍, 范围.电解电容器的寿命取决於使用温度,一般来说当电解电容之使用温度降低10℃时,其寿命将增为两倍, 因此电解电容器应尽可能地在较低温度下使用. 因此电解电容器应尽可能地在较低温度下使用. – 防爆孔 (Vent) :有防爆孔设计之电解电容器其使用时防爆孔应与其它机构保持最少3mm上之空间距离,如此条 :有防爆孔设计之电解电容器其使用时防爆孔应与其它机构保持最少3mm上之空间距离, 有防爆孔设计之电解电容器其使用时防爆孔应与其它机构保持最少3mm上之空间距离 件不能满足的话,防爆孔将无法正常运作. 件不能满足的话,防爆孔将无法正常运作. – 纹波电流 (Ripple current) :请勿施加超过额定最高纹波电流容许值以上之纹波电流.施加了过大纹波电流 :请勿施加超过额定最高纹波电流容许值以上之纹波电流 请勿施加超过额定最高纹波电流容许值以上之纹波电流. 之电解电容器将增大其内温,引起电解电容器电气特性劣化及破损, 之电解电容器将增大其内温,引起电解电容器电气特性劣化及破损,如有需要施加额定值以上之纹波电流等 要求时, 要求时,请与厂方人员洽谈 – 充放电(Charge and discharging) :经常及快速的充放电将使电容器之内温异常升,使漏电流增加,容量降 充放电(Charge :经常及快速的充放电将使电容器之内温异常升 使漏电流增加, 经常及快速的充放电将使电容器之内温异常升, 有时还会造成产品之损坏, 低,有时还会造成产品之损坏,如对充放电特性有特殊要求时请与厂方人员洽谈 – 电解电容器的储存(Storage) :当电解电容器经过了长时间之放置后通常其漏电有增大之倾向.因此在使用经 电解电容器的储存(Storage) :当电解电容器经过了长时间之放置后通常其漏电有增大之倾向 当电解电容器经过了长时间之放置后通常其漏电有增大之倾向. 过长时间放置后之电容器以前,需先施加定额电压使其电气特性回复正常;如储存时间长於6个月以上时, 过长时间放置后之电容器以前,需先施加定额电压使其电气特性回复正常;如储存时间长於6个月以上时,请 串排1K ohm之保护电阻后 使其持续负载定额工作电压30分钟. 之保护电阻后, 30分钟 串排1K ohm之保护电阻后,使其持续负载定额工作电压30分钟.另外电解电容器应储存於恒温及恒湿之环境 下.
铝电解电容器简介演示
选型考虑因素
总结词
在选择铝电解电容器时，需要考虑多种因素，包括电 压、容量、内阻、损失、使用温度和寿命等。
详细描述
除了以上提到的性能参数外，还需要考虑电容器的工 作环境、电路拓扑、负载特性等因素。这些因素会影 响电容器的选型和适用性，因此需要在选择时进行全 面考虑。
05
铝电解电容器的市场趋势与发展动向
06
铝电解电容器的未来展望与挑战
新材料与新工艺的研发
研发更高效的电极材料
目前，铝电解电容器的电极材料主要采用电解铝，通过研发新的 电极材料，可以提高电容器的性能和稳定性。
探索新型电解质
电解质是铝电解电容器的关键组成部分，通过研发新型电解质，可 以改善电容器的性能和稳定性，并降低其成本。
强化生产工艺
市场需求与增长趋势
电子行业快速发展
随着电子行业的快速发展，尤其是智能手机、电动汽车、可再生 能源等领域，对铝电解电容器的需求持续增长。
高性能产品需求增加
客户对高性能、高可靠性铝电解电容器的需求不断增加，以适应电 子产品的高效、小型化和轻量化发展趋势。
新兴应用领域不断涌现
物联网、云计算、人工智能等新兴领域的发展为铝电解电容器提供 了新的应用前景。
环保法规对行业的影响及应对措施
01
环保法规的制约
随着全球环保意识的提高，铝电解电容器行业也面临着越来越严格的环
保法规制约。这包括限制使用有害物质、降低能源消耗以及减少废弃物
排放等。
02
采用环保材料
为了满足环保法规的要求，铝电解电容器生产商需要采用环保材料来制
造产品。这包括使用无毒或低毒的溶剂、不含有害物质的电解质以及可
技术创新与产品升级
材料与制造工艺创新
铝电解电容
铝电解电容铝电解电容是一种由纯铝片制成的电容器，主要用于滤波、补偿、限定、稳定电路电压等电子领域应用。
铝电解电容普遍用于汽车电子设备、机器人和系统自动控制、家用电器控制系统、通信设备、工业自动控制系统、音响设备等。
铝电解电容由电解质构成，由于电解质具有高度的电容量，因此具有较大的电容量，可以有效地减少电路中的频率，从而提高电路的性能。
电容的发热一般与电压级别和温度有关，所以选择合适的电压级别和温度也是很重要的。
铝电解电容的特点在于其体积小，重量轻，质量轻，具有很大的容量和稳定的性能，电容的储存能力可以在一定范围内发挥出来。
铝电解电容的结构一般由多层电解膜，金属片，一层薄膜组成。
其中电解膜由碳钢片和一定厚度的铝片组成，金属片可以选用铝、钢网等，薄膜由纸层和矿物油层构成。
铝电解电容的额定电容量和额定电压，被计算为电容空气介质介电常数的乘积，其特性取决于电容特性和介质介电常数。
铝电解电容在实际使用中由于温度、湿度等外部因素而表现出一定的变化，因此必须进行一定的测试以保证电容的可靠性和稳定性。
测试项目包括电容量测试、可靠性测试和温度敏感性测试等，只有在质量检测达到规定标准时，铝电解电容才能达到实际使用的要求。
铝电解电容的研发不仅是由于其高性能，而且是由于它的环保性能也十分出色。
由于电解质中没有任何有毒有害物质，在抛弃时不会对环境造成污染，因此它在电子行业中得到了广泛应用。
总之，铝电解电容具有较大的容量、体积小、重量轻、可靠性高，耐高温且环保性能好的特点，使其在电子行业非常受欢迎。
它在汽车电子设备、机器人和系统自动控制、家用电器控制系统、通信设备、工业自动控制系统、音响设备等的应用更是越来越多，可以说已经成为电子行业中必备的组成部分，为电子领域不断发展贡献了不可磨灭的力量。
铝质电解电容器简介共35页文档
55、 为 中 华 之 崛起而 读书。 ——周 恩来
1
0
、
倚
南
窗
以
寄
傲
，
审
பைடு நூலகம்
容
膝
之
易
安
。
谢谢！
51、 天 下 之 事 常成 于困约 ，而败 于奢靡 。——陆 游 52、 生 命 不 等 于是呼 吸，生 命是活 动。——卢 梭
53、 伟 大 的 事 业，需 要决心 ，能力 ，组织 和责任 感。 ——易 卜 生 54、 唯 书 籍 不 朽。——乔 特
铝质电解电容器简介
6
、
露
凝
无
游
氛
，
天
高
风
景
澈
。
7、翩翩新 来燕，双双入我庐 ，先巢故尚在，相 将还旧居。
8
、
吁
嗟
身
后
名
，
于
我
若
浮
烟
。
9、 陶渊 明（ 约 365年 —427年 ），字 元亮， （又 一说名 潜，字 渊明 ）号五 柳先生 ，私 谥“靖 节”， 东晋 末期南 朝宋初 期诗 人、文 学家、 辞赋 家、散
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電解電容使用注意事項
(1)適合電容的周圍環境（耐侯性環境） • (a)使用保管中的溫度範圍（最高使用溫度及最低使用
溫度）。 • (b)有害氣體、碳水化合物極多，又帶有水份、油性的
環境。 • (c)可照射臭氧、紫外線、放熱線的環境。 • (d)因其他發熱體的熱而有可能超過規定溫度的環境。
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電解電容使用注意事項
(2)電容可承受的電氣環境。 • (a)直流、交流電路或極性反轉的電路。 • (b)最高電壓值。 • (c)可通過逆電壓的電路。 • (d)可反復急速進行充放電的電路。 • (e)紋波電流、電壓值（交流成份） • (f)可加脈衝電壓的電路。
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工序介绍-套胶
• 裸品定位（依靠长短脚）。 • 胶管固定
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工序介绍-充电
• 充电的目的
铝箔的边缘侧面
+铝箔上下氧化膜Al2O3
+铝箔的边缘在电容 充电后形成Al2O3
铝箔的中间的Al
铝箔的边缘在电容充电前后的差异
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工序介绍-充电
• 充电的目的
充电前 :材质为Al
充电后：表面在电容电解液和电压 的电场的作用下充电后形成Al2O3
壓力閥動作 靜電容量減少
Tanδ增加
漏電流增加 短路
開路
內壓增加
內部溫度上升
陽極箔容量減少 陰極箔容量減少
氧化膜劣化 電解液乾燥 皮膜、電解紙絕緣破壞
引線連接不足
腐蝕
鹽份入浸
氧化膜缺陷 電解液量不足 金屬微粒子附著 箔、引線的毛刺 引線連接不足
機械性衝擊
铝电解电容器简介
毛邊/ 毛邊/金屬粒子 氧化層缺陷 機械應力 機械應力 端子連接不良 特性衰退 熱應力 操作電壓過高 逆向電壓 漣波電流過大 氯離子污染 PCB清潔氯污染 PCB清潔氯污染 清潔氯 封口不良
漏電流增加 爆裂 漏液
The End
電容器技術研習資料
液態鋁電解電容器簡介
世昕企業集團 研發中心
內 容
何謂電容器 電容器種類 各類電容器特性比較 電容器之應用 液態鋁電解電容器構造及特性簡介 品管工程及不良模式分析
何謂電容器
定義:相對兩導體間存在著電氣絕緣體 定義 相對兩導體間存在著電氣絕緣體
金屬導體
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液態鋁電解電容器構造及特性 鋁電解電容器構造 鋁電解電容器製作程序 鋁電解電容器特性 壽命試驗 常用電解電容公式
鋁電解電容器構造(1) 鋁電解電容器構造
鋁電解電容器構造(2) 鋁電解電容器構造
鋁電解電容器製作程序
鋁電解電容器特性(4) 鋁電解電容器特性
漣波電流（Ripple Current）（ ） ）（RC） ）（
在最高工作溫度及120Hz（or 100KHz）頻率下，電解電容器 （ 在最高工作溫度及 ）頻率下， 可以承受之最高交流電流。 溫度/頻率補正係數 頻率補正係數） 可以承受之最高交流電流。 （溫度 頻率補正係數）
導電高分子 電容器
OS-CAP
各類電容器特性比較
特性 集積化 種類 液態鋁電解 電容 鉭電解電容 陶瓷電容 塑膠電容 有機半導體 電容器 導電性高分子 電容器
←◎○Δ╳→劣 註 : 優 ←◎○Δ╳→劣
铝电解电容介绍
铝电解电容器介绍电解电容器是指在铝、钽、铌、钛等阀金属（ValveMetal）的表面采用阳极氧化法（AnodicOxidation）生成一薄层氧化物作为电介质，以电解质作为阴极而构成的电容器。
电解电容器的阳极通常采用腐蚀箔或者粉体烧结块结构，其主要特点是单位面积的容量很高，在小型大容量化方面有着其它类电容器无可比拟的优势。
目前工业化生产的电解电容器主要是铝电解电容器（Aluminiumelectrolyt iccapacitor）和钽电解电容器（Tantalumelectrolyticcapacitor）。
铝电解电容器以箔式阳极、电解液阴极为主，外观以圆柱形居多；钽电解电容器采用烧结块阳极，阴极采用半导体材料二氧化锰，外形多为片式（chiptype），适应于S MT技术需求的SMD。
铝电解电容器的结构特点铝电解电容器的芯子是由阳极铝箔、电解纸、阴极铝箔、电解纸等4层重迭卷绕而成；芯子含浸电解液后，用铝壳和胶盖密闭起来构成一个电解电容器。
同其它类型的电容器相比，铝电解电容器在结构上表现出如下明显的特点：（1）铝电解电容器的工作介质为通过阳极氧化的方式在铝箔表面生成一层极薄的三氧化二铝（Al2O3），此氧化物介质层和电容器的阳极结合成一个完整的体系，两者相互依存，不能彼此独立；我们通常所说的电容器，其电极和电介质是彼此独立的。
（2）铝电解电容器的阳极是表面生成Al2O3介质层的铝箔，阴极并非我们习惯上认为的负箔，而是电容器的电解液。
（3）负箔在电解电容器中起电气引出的作用，因为作为电解电容器阴极的电解液无法直接和外电路连接，必须通过另一金属电极和电路的其它部分构成电气通路。
（4）铝电解电容器的阳极铝箔、阴极铝箔通常均为腐蚀铝箔，实际的表面积远远大于其表观表面积，这也是铝质电解电容器通常具有大的电容量的一个原因。
由于采用具有众多微细蚀孔的铝箔，通常需用液态电解质才能更有效地利用其实际电极面积。
（5）由于铝电解电容器的介质氧化膜是采用阳极氧化的方式得到的，且其厚度正比于阳极氧化所施加的电压，所以，从原理上来说，铝质电解电容器的介质层厚度可以人为地精确控制。
铝电解电容
铝电解电容
铝电解电容是一种非常常见的电容元件，它经常用于电子设备的硬件设计和电路板设计。
这种电容器由金属片、陶瓷片和电解液作为主要部件而构成，它的原理是：在陶瓷片和金属片之间放置一层电解液（通常是一种电解质，如盐水），当电解质溶解在水中时，电解质对金属片和陶瓷片产生不同的电势，这样就形成了一个电容器。
铝电解电容具有许多优点，它有着较好的电性能及抗振性，可以把低频、中频和高频信号电路中的信号隔离，从而保持电路的稳定性；铝电解电容有着良好的温度稳定性，可以保持电容的电容值不变；它还具有较强的耐久性，可以承受长期的高温和复杂的振动环境；铝电解电容的重量比较轻，非常容易安装和拆卸，安装部件也不会受到影响。
铝电解电容在电子设备的硬件设计和电路板设计中有着广泛的应用，它可以用来增强和调节电路的无源元件，过滤干扰信号，防止电路短路和保护其他电子设备免受损坏。
此外，它也可以用来调整电路的电压、阻抗和频率，从而提高电路的运行效率。
尽管如此，铝电解电容也有着一些缺点，比如它较为昂贵，购买起来可能会有些费用。
而且，由于它无法抵御过高的电压，因此它也不能处理大功率电路，电路设计者也无法把它应用于高频电路中。
总之，铝电解电容是一种非常有用的元件，它在电路设计中发
挥了重要作用，帮助各种电子设备实现了理想的性能，但它仍有一些不足之处，也需要电路设计者更好地利用它。
铝电解电容器简介
铝电解电容器(ALUMINUM ELECTROLYTIC CAPACITOR)之定议:以高纯度之铝金属为阳极, 于其表面使用阳极氧化所形成的氧化薄膜(oxide film) 作为电介质(dielectric medium), 使液体之电解质密接于氧化薄膜, 另与阴极铝箔所构成之有极性电容器. 但也可将两个阳极组合起来, 而构成无极性电解电容器或交流用之电解电容器.铝电解电容器之优点与用途因铝电解电容器具备了体积小, 容量大且价格低廉等优点,故被广泛的使用于电子机器的旁路(by-pass), 耦合回路(coupling), 喇叭系统的纲路(net-work), 闪光灯, 马达起动, 连续交流等回路. 尤其近来主要材料的质量提升, 制造技朮的进步及完美的质量管理. 铝电解电容器更广泛的使用于民生电器用品及各种产业用电器. 以目前铝电解电容器使用最多的产品分别为主机板, 监视器, 电源供应器, CD, VCD, DVD音响, 电视机, 无线通讯, 录像机, 电话机, 数据机等产业.铝电解电容器之前途及发展趋势由于铝箔电蚀与化成技朮的突飞猛进, 加以铝电解电容器具有体积小, 容量大及价格低的优点, 近十年来铝电解电容器的需求量成长快速惊人, 往后的成长也必定不差.铝电解电容器的未来发展将走向小型化大容量, 长使用寿命及高苹低阻抗耐高纹波(ripple current)化.铝电解电容器的基本构造铝电解电容器的基本构造如下图:铝电解电容器所构成的组件如下:电容器素子(capacitor element)将已铆钉导线端子的阳极铝箔(正箔)与阴极铝箔(负箔) 中间夹入两张宽度比铝箔稍宽之隔离纸, 且卷绕在一起, 并于末端以浆糊或粘着胶带粘住之制品. 最初先在滚动条上卷绕数层隔离纸, 然后再分别夹入正箔与负箔并一起卷绕至需要长度为止. 素子的最外层是隔离纸,再而是负箔, 隔离纸,正箔.素子的构成组件1.阳极铝箔(Anode Foil)又称正箔, 铝纯度在99.9%以上, 厚度大约为40~105um, 皆需于电蚀后以化成处理使表面生成一层氧化膜.2.阴极铝箔(Cathode Foil)又称负箔, 铝纯度在99.4%以上, 厚度大约为15~60um 除特殊用途外一般都不施行化成处理, 但却施行安定化处理, 以表面也有一层薄膜存在.3.电解纸或称隔离纸(Separator Paper)介于电解电容器阳极与阴极之间, 保持电解液充分之量, 防止两极发生短路等为其目的所用之纸张.就电解电容器构成原理而言, 只要有阳极,阴极及其中间之电解液即可. 但是在实际生产制造场合务需使阳极与阴极尽量靠近配置才行, 其主要理由仍为两电极间的距离如果太远, 则其间的电阻将使电容器成品之损失显著增大, 同时两极间如果仅注满电解液, 则外壳就必须为完全水密性, 而完全的水密性是极端困难的构造. 所以就有开发了在两极夹入含浸过电解液之多孔质电解纸的电容器2此种方法, 不仅能使两极在不发生短路情况下尽量接近, 而且电解纸可以充分吸收稍有粘度的电解液, 电容器外壳的水密性就不必过分严苛电解纸之制造用材料主要为植物纤维, 植物纤维中以牛皮纸(Kraft )和马尼拉麻(Manika Hemp)之使用量最大. 牛皮纸非常强韧而便宜, 然因其纤维比较扁平, 以致电解液含浸后之电流通路较长, 电阻大仍为其缺点. 马尼拉麻之纤维形状比牛皮纸稍接近园形, 以致电流通路较短, 电阻较小, 但价格较高, 另外牛皮纸与马尼拉麻之混抄之电解纸也广泛被采用. 一般电解电容器均依其规格规定中之电容量, 电压与电阻之要求来选用上述电解纸.4.导线端子或称导针(Lead Wire)橡胶封口构造之电解电容器均使用导线端子为做外部端子-----将铝线与CP 线以高周波焊接后再将铝线的一端压扁后完成.(1)CP线结构系钢心, 铜皮镀锡后完成.(2)铝线系采用高纯度的铝线制作, 纯度越高的铝线所制成的导线端子, 由于其延展性佳, 与铝箔嵌钉后其开出来的花瓣完整, 阻抗效果佳.铝线的纯度分类如下:G1:纯度90%以上G2:纯度99%以上G3:纯度99.9%以上G4:纯度99.99%以上一般导线端子所使用的铝线应是G3级●电解液(Electrolyte)电解电容器系由阳极, 阴极及介于两者中间的电解液所构成. 电解液从基本动作原理而言, 系指由溶剂与溶于该溶剂之后能供给离子之电解质所构成.基本上电解液由如下数项特性之成分所组成.1.化成性优良之弱酸;2.能够与酸中和至适当PH值(一般PH值于6-7之间微酸性), 且能降低电阻系数之碱;3.能够溶解酸与碱获致适当粘度, 以提高其安定度,并改善其温度效果之溶剂;4.能够与上述溶剂互溶, 使电解质产生大量离子之少量水分;5.某种特性改善用添加物.以上第3. 4两项称为溶剂, 目前最广泛被使用的溶剂是乙二醇(Ethylene Glycol 简称EG).使用乙二醇为溶剂之电解液称为乙二醇(或EG)系列电解液. 以上其余1.2.5项称为溶质.一般电解液的规范中均有述明酸碱值(PH Value), 火花电压(SparkTehsion),导电度(Conductivity)之电化等特性及适用工作电压范围与适用使用温度等数据供选择使用.●封口橡胶(Rubber Bung)使用封口橡胶之目的:1.保持端子相互间及端子与外壳间之绝缘;2.可藉机械方式将端子确实压紧;3.电容器素子与外界隔离及防止电解液漏出与蒸发.为了能够达到上述要求以配合电容器之极限使用温度起见, 封口橡胶必须具备之性质如下:(1)不受电解液腐蚀, 且不会与电解液作用或析出氯化物等杂质.(2)长时间使用于电容器之极限使用最高温度与最低温度状态下都不变质;(3)电气绝缘性及气密性良好;(4)具有适当弹性与硬度. 封口后在相当压力下电解液不会漏出, 蒸汽也不会逸出, 且与外壳能够密切结合不会发生松动.同时, 除了需能完全满足上述要求之外, 尚需价格适当而低廉才行.●铝壳(Aluminum Sase)普通电解电容用外壳皆以AL99%纯度之铝板冲压而成, 主要特点是价格柢,加工性良好, 不受电解液腐蚀, 不污染电解液, 能承受颇高的内压力且厚度重量皆小以及热传导性良好, 便于散热. 为安全起见, 电容器直径在8Ø(含8Ø) 以上者, 其铝壳一律加设铝壳防爆孔.●外壳套管(Sleeve)基于规格识别及外壳绝缘的理由, 一般用途之电容器几乎都包有胶膜套管, 普通电容器用氯乙稀胶膜套管(Polyving chloride Tube , PVC Tube)都能随温度之升降而收缩.PVC材料之套管耐热性较差, 很容易劣化, 所以不可视为完全绝缘体, 因而如果厂商有特别强调绝缘特性时, 应与厂商协调使用更可靠的材料.铝质电解电容器之生产制造流程:铝质电解电容器系利用铝箔, 经与导针钉接后再与电解纸卷绕成为素子,再经过电解液的含浸后与封口橡胶, 铝壳组立并外加胶管后完成电容器的本体, 再经老化充电选别后完成成品.制造流程图如下:51. 电极铝箔及电解纸之裁切电极铝箔及电解纸通常首先依设计决定之尺寸整卷裁切成需要宽度并重新卷绕在一起以备钉卷后工程之用. 电极铝箔整箱的宽度是500mm, 但由于两边箔边无法使用, 故各切除10mm, 故实际可用宽度是480mm再依照所需宽度安排裁切刀后进行裁切.使用设备: 分切机(Slitter)2. 电极铝箔与导线端子之钉接裁切完成之电极铝箔通常都先以设计决定之电极长度分别在正负极铝箔钉接机上依次加以钉接导线端子后重新卷绕在一起, 再将钉接的导线端子之卷筒铝箔放入卷绕机中制造素子.电极铝箔与导线端子的钉接在电容器的制造上是一项非常重要的工序, 其钉接连接部分简单构成原理如下:[铝片与铝片之电气上确实连接务需在两金属片之接触而相互之间形成金相结合]电极铝箔与导线端子之铝扁部(一般称为导线端子之A部) 之连接一般皆施以嵌钉法. 系将拟连接之两金属片重搭之后, 以浮花钢冲穿孔, 再将生成之孔边毛头弯曲挤压成花瓣的方式形成确实的连接部. 此种方式只冲的形状适当就可形成小型的冷焊部达到上述金相结合的目的.此种连接部分部形成的优良与否可以量测电极铝箔与导线端子的接触电阻的大小来判定.一般电极铝箔与导线端子的嵌钉处有2~5处, 通常视铝箔的宽度来决定.使用设备: 正负极铝箔钉接机(Stitching Machine)3. 素子之卷绕将已铆钉导线端子的阳极铝箔(正箔)与阴极铝箔(负箔)中间夹入两张宽度比铝箔稍宽之电解纸且卷绕在一起, 并于末端以浆糊或粘着胶带粘住. 最初先在滚动条上卷绕数层电解纸然后再分别夹入正箔与负箔并一起卷绕至需要长度为止. 素子的最外层是电解纸, 再而是负箔,电解纸, 正箔.素子的卷绕首先需注意正箔与负箔必需正确对准, 整齐卷绕. 如果正负极铝箔卷绕不齐则两极铝箔的合成容量会降低, 损失会增大. 再者电解纸必需完全将正, 负极铝箔隔离以避免短路.使用设备: 素子卷绕机(Winding Machine)4.素子含浸为了避免造成电解纸中之水分增加而导致不良结果, 在素子含浸前需将素子以高温烘干.含浸是将烘干后的素子浸渍于电解液中, 利用真空及加空气压力使电解液有完全浸湿渗透到素6子内部, 让电解纸吸收使电解液能均匀附着于铝箔表面, 因而含浸须达到下列两项条件:(1)电解液将铝箔之细小孔穴及电解纸完全浸入并浸湿. 如果含浸不完全,则制成之电容器会因此而使容量降低, 损失增大,且会因为含浸不良以致使用中容易造成特性变化.(2)素子含有电解液量不可过多, 因电解液量愈多, 漏液之可能性愈大,故一般素子含浸后须经脱水过程, 以防素子含有之电解液量过多的现象.目前最常使用的含浸方法有下列两种:(1)真空含浸法: 系将素子放入含浸的容器内然后抽真空再注入电解液将素子盖满, 然后恢后容器内之大气压力, 则因大气压力的关系, 可使电解液由上下迅速浸入素子内., 以达到含浸的效果. 然因电解液之蒸汽压过高, 使蒸汽进入素子内, 导致中央部份无法含浸到电解液的情形, 此为真空含浸的缺点. 故针对大型电容器和中高压电容器均以下列之真空加压含浸予以克服.(2)真空加压含浸法: 系于大气压强制含浸后. (即真空含浸的过程)将容器密闭再以空气压缩提高容器内的压力, 当容器内之压力达到数大气压后, 素子将会继续显示出强制含浸的效果, 而使得中央因蒸汽之进入而未含浸部分缩小或消除, 以达到完全含浸的目的,因而真空加压含浸法较适合大型电容器及中高压电容器的含浸作业方式.使用设备:素子干燥机真空含浸机真空加压含浸机5.组立,封口组立是将已含浸完成的素子, 从导线端子引线部套入封口橡胶再放入铝壳的作业过程. 如下图:素子经含浸后到组立完成之间时距愈短愈好, 因为已含浸的素子, 如暴露在空气中时间太长时, 会吸收空气中的水分, 因而对电容器在使用上的特性会有不良的影响. 且在组立的作业7过程中, 应注意防止素子受外界的污染, 如灰尘, 手汗等, 尤其手汗带有氯元素, 对铝箔有腐蚀作用, 有加速电容器漏电流增加的倾向, 故在作业过程中应戴胶套以防止之.所谓封口系将已组立完成品铝壳开口部加以密封. 封口的目的是要将铝壳内部与外部完全隔绝.如果封口的紧密性不好时, 则铝壳内部的已含浸素子, 会受外界性况的影响, 尤其作高温负荷特性试验时, 因外界温度高, 因而内部已含浸素子之电解液很容易挥发掉, 则造成电容器的电容量减少, 损失变大等不良影响.另外在封口作业过程中, 如因作业疏忽或错误而造成封口紧密性不良时, 已封口完成之内部已含浸素子之电解液会往外流, 而造成漏液现象, 亦是影响电容器质量的严重缺点.使用设备:自动组立机6.清洗组立封口后的电容器应经清洗过程, 其目的是将电容器本体在组立作业时所沾染的油渍及端子引线因在含浸和组立作业时所沾染的电解液清洗干净, 尤其是端子引线镀锡部份易受电解液之侵蚀而脱落, 因而造成焊锡性不良的现象.清洗后的电容器经高温脱水干燥后完成.使用设备: 清洗机高温脱水干燥机7.套胶管套装是将已封口完成的电容器套入胶管再予加热使胶管收缩之作业过程.套装时对于印刷胶管之取用, 应依生产卡上之标明指示取用, 严防错误, 因电容器的商标(Brand), 系列(Series), 规格, 极性等全部印刷在胶管上, 故作业时严防逆指示(即极性相反)的错误与收缩不良, 偏差等现象发生.使用设备;自动套胶管机8.老化选别电容器制造时, 需先将铝箔裁切成适当的尺寸, 阳箔经裁切后, 其氧化膜因而破损, 造成极大之泄漏电流, 此时之电解液亦可当作化成液, 经加高温电压液, 可将破损的氧化膜弥补起来, 此作用即吾人所称之老化(Aging) 又称二次化成.其所加之电压称老化电压(Aging Voltage)(1)泄漏电流检测泄漏电流检测是为测出所老化完成之电容器经施加直流额定电压时,所通过的直流电8流值. 其值是愈小愈好. 在检查前应先依照额定电压作预备充电三分钟再进行测试.泄漏电流的规格值因电容器之系列, 电容量与额定电压的不同, 其允许的最高泄漏电流亦不同,一般以下列公式规定之:I< = 0.01CV or 3UA 取大值I: 泄漏电流(单位:UA)C: 额定电容量(单位:UF)V: 额定工作电压(单位:VOIT)(2)电容量与散逸因素检查电容量检查的目的是在测定其值是否在容量差范围内. 如超出范围即为不合格品, 散逸因素检查则是在测定其值是否在规格值以下,如超出此规格值即为不合格品.使用设备:自动老化选别机9.后加工依据客户的需要将制作完成这合格品进行切脚, 成型或编带.使用设备:自动切脚机自动编带机影响铝质电解电容器寿命的探讨一. 铝质电解电容器之寿命绝大部份取决于环境和电气因素, 所谓环境因素包括温度,湿度, 大气压力和掁动电气. 因素包括操作电压, 纹波电流和充放电.温度因素(环境温度和因纹波电流所产生的内温) 系影响铝质电解电容器寿命的最主要因素.二. 基于以上的解释,铝质电解电容器., 一般只依据下列公式由环境温度,施加电压与纹波电流来计算其使用寿命.Lx = Lo K Temp K voltage K Ripple在此Lx:电容器的预估使用寿命Lo: 电容器的基本寿命9K Temp:周围温度加速条件K voltage:电压加速条件K Ripple:纹波电流加速条件K TemP (周围温度对寿命的影响)铝质电解电容器实质上是一种电气化学组件, 温度的上升使电容器内部的化学反应产生气体, 持续地促使电容量渐渐降低和DF, ESR渐渐升高.下面的公式已经被广泛的使用来解释温度加速系数与电容器劣化的关系.Lx = Lo K Temp=Lo B(To-Tx) /10K Temp = B (To-Tx) /10在此Lx: 电容器的预估使用寿命(小时)Lo: 电容器的基本寿命(小时)To: 在型录上所示电容器的最高额定工作温度Tx: 电容器周围的实际环境温度B: 温度加速系数(约等于2)此公式和说明温度与化学反应率的阿瑞尼阿斯公式很类似, 所以此公式就被广泛使用在说明与计算铝电解电容器之温度与使用寿命的关系. 我们被称为铝电解电容器的阿瑞尼阿斯法则.从环境温度(Tx)在40℃至电容器的最高额定使用温度之温度加速系数大约是2. 它表示环境温度每上升10℃, 则电容器的寿命就以近似减半的法则缩短. 而环境温度(Tx)由20℃至40℃对电容器的使用寿命影响很小, 故如果环境温度低于40℃时, 一般仍以40℃当作Tx来计算电容器的使用寿命.K voltage (施加电压对寿命的影响)由于铝电解电容器均在额定工作电压内使用,故如果符合此种情况时10K voltage=1被视为合理的认定.K Ripple (纹波电流对寿命的影响)由于铝电解电容器的散逸因素(DF)比其它类型电容器来得高, 因此纹波电流会造成铝电解电容高的内部温度, 所以在使用铝电解电容器时有必要去确认型录上所示最高容许纹波电流(Maximum Permissible Ripple Current)以确保其使用寿命.K Ripple = 2 (⊿To-⊿T)/5在此⊿To: 由于施加最高容许纹波电流所产生的内部热能导致的电容器内部温升, 以日本NIPPON CHEMI-CON之低阻抗产品之标准⊿To=5.⊿T: 由于施加实际工作纹波电流所产生的内部热能导致的电容器内部温升.由于要实际测得电容器内部的温度较为困难, 故可于由下列两种方式计算大约的⊿T.(1)⊿T=Kc (Ts-Tx)在此Kc:下列之系数;Ts: 电容器铝壳的表面温度;Tx: 环境温度(2)⊿T=⊿To (Ix / Io)2在此⊿To= 5 (对最高使用温度105℃之产品)Ix = 实际施加之纹波电流Io = 额定最高容许纹波电流.11铝电解电器简介一.前言.1.铝电解电容器之定议.2.铝电解电容器之优点与用途.3.铝电解电容器之前途及发展趋势.二.铝电解电容器之基本构造.三.铝电解电容器之生产制造流程.四.影响铝电解电容器寿命的探讨。