钽电容知识总结(结构、工艺、参数、选型)

合集下载

钽电容选型和外形介绍

钽电容选型和外形介绍

钽电容选型介绍及外形尺寸| | 2010年08月23日 | [字体:小大] | 点击推荐给好友关键词:钽电容一、钽电容介绍钽电容是由稀有金属钽加工而成,先把钽磨成微细粉,再与其它的介质一起经烧结而成。

目前的工艺有干粉成型法和湿粉成型法两种。

钽电容由于金属钽的固有本性,具有稳定好、不随环境的变化而改变、能做到容值很大等特点,在某些方面具有陶瓷电容不可比较的一些特性,因此在很多无法使用陶瓷电容的电路上钽电容被广泛采用。

目前全球主要有以下几个品牌的钽电容:AVX、KEMET、VISHAY、NEC,其中AVX 和VISHAY的产量最大,而且质量最好。

二、钽电容技术规格和选型(以VISHAY和AVX为例说明)(一)VISHAY1、型号表示方法293D 107 X9 010 D 2 W① ② ③ ④ ⑤ ⑥ ⑦① 表示系列,VISHAY有293D和593D两个系列,293D表示普通钽电容,593D 表示的是低阻抗钽电容,直流电阻小于1欧,一般在100毫欧到500毫欧之间。

② 表示电容的容量,范围从0.1UF----680UF③ 表示容量误差,钽电容的容量误差有两种:一是±10%(K)和±20%(M)④ 表示电容的耐压,指在85℃时额定直流电压,钽电容的耐压范围从4V---50V⑤ 表示钽电容的尺寸大小,有A、B、C、D、E、P五种尺寸⑥ 表示电容的焊点材料,一般是镍银,和钯银⑦ 表示包装方式,有两种包装方式,7寸盘和13寸盘2、外形尺寸3、容量与电压和尺寸的范围关系表293D普通系列593D低阻系列(通用低阻钽电容为100UF----470UF)4、包装(一)AVX1、型号表示方法TAJ C 100 K 010 R① ② ③ ④ ⑤ ⑥① 表示系列,AVX有TAJ和TPS两个系列,TAJ表示普通钽电容,TPS表示的是低阻抗钽电容,直流电阻小于1欧,一般在100毫欧到500毫欧之间,特殊的可以低到40毫欧。

钽电容

钽电容
• PA供电部分 F92/476/B 和F92/107/B,价格比Rohm 现在的TCT系列产品略低一 些。 • 啸叫现象 现在智能手机主频较高,而且主板器件较多,因此 频发MLCC啸叫现象。针对MLCC啸叫现象,主要集中在10UF和22UF 较多,例如Nichicon的F92/106/P和F92/226/P可以应对。
去年NEC财年亏损严重,11月发水后钽电容业务卖给KEMET,要 到7月份才有市场策略;AVX在小尺寸就只有106P/226P在供应,数 量也不大;ROHM只有476P/107A这两个产品有竞争力,其他料号也 没优势,而且产能也不足够。
今年以来,第一个季度以及即将过去的第二季度,钽电容市场 行情一遍低迷,随着国家大力扶持国内企业的政策,预计钽电容 等电子元件即将迎来第一波销售高峰。因此,国内必然崛起一大 批国内企业打响他们的品牌,而要打响品牌,首先质量要过硬, 电子产品质量过硬靠的是电子元件的质量过硬,而高端电子产品 不可缺少的贴片钽电容(因其滤波功能,稳定性,可靠性极佳) 必然会成为很多品牌厂商对于贴片电容类产品的首选,接下来, 钽电容即将迎来销售高峰。钽电容市场行情前景依然充满阳光!
➢ 陶瓷电容是跟介质有关,陶瓷介质在不同温度下介电常数 不一样; 铝电解电容是跟电解液的导电能力有关,温度 影响电解液里离子运动的速度。BUT,钽电容为Ta2O5电解 质,温度对其介电常数影响不大。
电容尺寸与容量关系
➢ 在钽电容,铝电容,MLCC三类电容中,MLCC的尺寸最小, 但是电容值无法做太大,一般用于低频。钽电容相比MLCC 尺寸要大,但是容量也是比MLCC高很多,可由于内部的特 性,其CV值(电容与电压乘积)做不大,容量和电压有一 定范围,一般从0.1uF~1000uF;工作电压从2V~50V;这些 因素都限制了钽电容在高压大容量上的应用。而铝电容体 积最大,容量也可以做很大。

钽电容

钽电容
钽电容失效氧化膜存在缺陷部分恶化引起介质的漏电流异常最后导致介质短路自愈电流型使用不当或杂质或其他缺陷场强较高电流密度较大局部高温点导致工作电压或浪涌电压突然给过高结果引起局部闪火终致介质击穿电压型由于产品太大导致热不平衡热量积累以致热破坏但随着高频化趋肤效应由于局部热点的低阻和较差的热导接触发生局部高温最后造成介质的热击穿发热型钽电容在手机上的应用射频端
➢ 陶瓷电容是跟介质有关,陶瓷介质在不同温度下介电常数 不一样; 铝电解电容是跟电解液的导电能力有关,温度 影响电解液里离子运动的速度。BUT,钽电容为Ta2O5电解 质,温度对其介电常数影响不大。
电容尺寸与容量关系
➢ 在钽电容,铝电容,MLCC三类电容中,MLCC的尺寸最小, 但是电容值无法做太大,一般用于低频。钽电容相比MLCC 尺寸要大,但是容量也是比MLCC高很多,可由于内部的特 性,其CV值(电容与电压乘积)做不大,容量和电压有一 定范围,一般从0.1uF~1000uF;工作电压从2V~50V;这些 因素都限制了钽电容在高压大容量上的应用。而铝电容体 积最大,容量也可以做很大。
钽电容 在手机上的应用
射频端:存能使用,PA工作的 时候,特别是TDD系统,PA是从 不工作到工作的状态的变化, 电压会被明显拉低,有钽电容 在可以使得电压的变化会平缓 一些。 电源端:电源端电容作用为滤波,容值越大就越能保证输出 电压的稳定性,纹波小。 音频端:音频的串联电容作用为隔直,容量越大,通过的音 频范围越大,低音效果越好。ESR值越低对输出功率影响越 小,效率越高,但因相对于耳机的阻抗较小,因此对ESR要 求不高。
漏电流:较小,随着温度和电 压的增大而增大。
钽电容 失效
❖氧化膜存在缺陷,部分恶化,引起介质的漏电流异常,最后 导致介质短路(自愈)-----电流型

(整理)钽质电容介绍

(整理)钽质电容介绍

一、钽电容介绍钽电容是由稀有金属钽加工而成,先把钽磨成微细粉,再与其它的介质一起经烧结而成。

目前的工艺有干粉成型法和湿粉成型法两种。

钽电容由于金属钽的固有本性,具有稳定好、不随环境的变化而改变、能做到容值很大等特点,在某些方面具有陶瓷电容不可比较的一些特性,因此在很多无法使用陶瓷电容的电路上钽电容被广泛采用。

目前全球主要有以下几个品牌的钽电容:A VX、KEMET、VISHAY、NEC,其中A VX 和VISHAY的产量最大,而且质量最好。

虽然是个简单的概念,不过一写成洋文,就变得不容易理解了。

ESR,是Equivalent Series Resistance三个单词的缩写,翻译过来就是“等效串连电阻”。

理论上,一个完美的电容,自身不会产生任何能量损失,但是实际上,因为制造电容的材料有电阻,电容的绝缘介质有损耗,各种原因导致电容变得不“完美”。

这个损耗在外部,表现为就像一个电阻跟电容串连在一起,所以就起了个名字叫做“等效串连电阻”。

ESR的出现导致电容的行为背离了原始的定义。

比如,我们认为电容上面电压不能突变,当突然对电容施加一个电流,电容因为自身充电,电压会从0开始上升。

但是有了ESR,电阻自身会产生一个压降,这就导致了电容器两端的电压会产生突变。

无疑的,这会降低电容的滤波效果,所以很多高质量的电源啦一类的,都使用低ESR的电容器。

同样的,在振荡电路等场合,ESR也会引起电路在功能上发生变化,引起电路失效甚至损坏等严重后果。

所以在多数场合,低ESR的电容,往往比高ESR的有更好的表现。

不过事情也有例外,有些时候,这个ESR也被用来做一些有用的事情。

比如在稳压电路中,有一定ESR的电容,在负载发生瞬变的时候,会立即产生波动而引发反馈电路动作,这个快速的响应,以牺牲一定的瞬态性能为代价,获取了后续的快速调整能力,尤其是功率管的响应速度比较慢,并且电容器的体积/容量受到严格限制的时候。

这种情况见于一些使用mos管做调整管的三端稳压或者相似的电路中。

钽电容的介绍和选型

钽电容的介绍和选型

一、钽电容介绍钽电容是由稀有金属钽加工而成,先把钽磨成微细粉,再与其它的介质一起经烧结而成。

目前的工艺有干粉成型法和湿粉成型法两种。

钽电容由于金属钽的固有本性,具有稳定好、不随环境的变化而改变、能做到容值很大等特点,在某些方面具有陶瓷电容不可比较的一些特性,因此在很多无法使用陶瓷电容的电路上钽电容被广泛采用。

目前全球主要有以下几个品牌的钽电容:A VX、KEMET、VISHAY、NEC,其中A VX 和VISHAY的产量最大,而且质量最好。

二、钽电容技术规格和选型(以VISHAY和A VX为例说明)(一)VISHAY1、型号表示方法293D 107 X9 010 D 2 W①②③④⑤⑥⑦①表示系列,VISHAY有293D和593D两个系列,293D表示普通钽电容,593D表示的是低阻抗钽电容,直流电阻小于1欧,一般在100毫欧到500毫欧之间。

②表示电容的容量,范围从0.1UF----680UF③表示容量误差,钽电容的容量误差有两种:一是±10%(K)和±20%(M)④表示电容的耐压,指在85℃时额定直流电压,钽电容的耐压范围从4V---50V⑤表示钽电容的尺寸大小,有A、B、C、D、E、P五种尺寸⑥表示电容的焊点材料,一般是镍银,和钯银⑦表示包装方式,有两种包装方式,7寸盘和13寸盘2、外形尺寸3、容量与电压和尺寸的范围关系表293D普通系列593D低阻系列(通用低阻钽电容为100UF----470UF)4、包装(一)A VX1、型号表示方法TAJ C 100 K 010 R①②③④⑤⑥①表示系列,A VX有TAJ和TPS两个系列,TAJ表示普通钽电容,TPS表示的是低阻抗钽电容,直流电阻小于1欧,一般在100毫欧到500毫欧之间,特殊的可以低到40毫欧。

②表示钽电容的尺寸大小,有A、B、C、D、E、Y、V六种尺寸③表示电容的容量,范围从0.1UF----1000UF④表示容量误差,钽电容的容量误差有两种:一是±10%(K)和±20%(M)⑤表示电容的耐压,指在85℃时额定直流电压,钽电容的耐压范围从4V---50V⑥表示包装方式,有两种包装方式,7寸盘和13寸盘2、外形尺寸3、容量与电压和尺寸的范围关系表TAJ普通系列备注:标红颜色的是该容量、该电压下所对应的首选尺寸TPS低阻系列(通用低阻钽电容为100UF----470UF)备注:在A VX的超低阻值的规格表示上,还表明了具体阻值的数字,例如:TPSD107K010R0100,其中0100就是直流电阻的大小-------100毫欧。

钽电容封装——精选推荐

钽电容封装——精选推荐

钽电容封装钽电容介绍钽电容介绍一.前言1.钽的理化性能二.钽电容简介和基本结构基本结构工艺流程三.钽电容的主要特性参数容值额定工作电压&浪涌电压浪涌电压反向电压电流纹波电流&浪涌电流漏电流耗散因子(DF值)阻抗,等效串联阻抗(ESR)&感抗四.电容失效模式,机理和失效特点五.设计,保存,焊接注意事项设计注意点电压电流热设计&功耗考虑组装,焊接&清洗保存六、钽电解电容器应用指南一.前言金属钽的性质物理性质1802年,稀有金属钽(Ta)由AG Ekeberg发现,位于元素周期表VB 族中[2],原子序数73,原子量为,属于体心立方结构,晶格常数A:,熔点为2996 ℃,沸点5427 ℃,仅次于钨和铼,位居第三室温下的电阻率为μΩ·cm,电离电位±3V 化学性质钽具有非常好的化学稳定性,不与空气和水作用,无论是在冷和热的条件下,对盐酸、浓硝酸及“王水”都不反应除氢氯酸以外能抵抗包括“王水”在内的一切无机酸,也包括任何碱溶液的侵蚀将钽放入200℃的硫酸中浸泡一年,表层仅损伤毫米实验证明,钽在常温下,对碱溶液、氯气、溴水、稀硫酸以及其他许多药剂均不起作用,仅在氢氟和热浓硫酸作用下有所反应,这样的情况在金属中是比较罕见的它的另一个重要特性是可以吸收气体,如氢、氮、氧等,并形成相应的固溶体或化合物力学性能金属钽具有高熔点、极强的抗腐蚀能力和良好的强度钽富有延展性,可以拉成细丝式制薄箔其热膨胀系数很小,每升高一摄氏度只膨胀百分之六点六除此之外,它的韧性很强,比铜还要优异但是,硬度偏低,抗划伤能力和抗变形能力不足,使用寿命短,制约了金属钽的推广应用,这样,对其表面进行强化处理就显得非常重要钽所具有的特性,使它的应用领域十分广阔在制取各种无机酸的设备中,钽可用来替代石墨阴极,寿命可比石墨阴极提高几十倍此外,在化工、电子、电气等工业中,钽可以取代过去需要由贵重金属铂承担的任务,使所需费用大大降低二.钽电容简介和基本结构固体钽电容是将钽粉压制成型,在高温炉中烧结成阳极体,其电介质是将阳极体放入酸中赋能,形成多孔性非晶型Ta2O5 介质膜,其工作电解质为硝酸锰溶液经高温分解形成MnO2 ,通过石墨层作为引出连接用钽电容性能优越,能够实现较大容量的同时可以使体积相对较小,易于加工成小型和片状元件,适宜目前电子器件装配自动化,小型化发展,得到了广泛的应用,钽电容的主要特点有寿命长,耐高温,准确度高,但耐电压和电流能力相对较弱,一般应用于电路大容量滤波部分基本结构下图为MnO2为负极的钽电容下图为聚合物(Polymer)为负极的钽电容工艺流程一、工艺制造流程大致工艺流程如下(粗体为关键工序):原材料检验-成型工序-烧结工序-湿检QC-焊接工序-赋能工序-被膜工序-石墨银浆工序-浸银QC-装配工序-模塑工序-喷砂工序-打印工序-切边工序-预测试工序-老练工序-测试工序-外观工序-编带工序-查盘工序-成品QC-入库储存-包装-发货QC 下面按照工艺流程路线作一个简要的介绍:a)原材料检验:b) 成型:粗细比例不同的颗粒钽粉与溶解于溶剂中的粘合剂均匀混合好,待溶剂挥发后,再与钽丝一起压制成阳极钽块;该工序自动化程度较高,每隔一定时间,操作员将混好的钽粉倒入进料盘(防止钽粉太多产生的自重,粘结在一起),设备自动按照尺寸模腔压制成型;c) 脱腊和烧结:脱腊又叫预烧,即将压制成型的钽块内的粘结剂去除;烧结则是将已经脱粘结剂的钽块烧结成为具有一定机械强度的微观多孔体,烧结过程只是颗粒与颗粒间接触的部分熔合在一起,但若烧结温度过高,则会导致颗粒与颗粒之间的熔合部分过多,导致表面面积减少;脱腊和烧结对炉的真空度、起始温度、升温、保温、降温及出炉、转炉时间等参数均有严格控制要求d) 湿检QC:湿检是通过对烧结后的钽块抽样进行赋能试验及电参数测试确定钽块的烧结比容,为下道赋能工艺的参数进行优化(电流密度、形成电压等),同时反馈调整上道烧结工序的温控曲线等参数同时,还会对钽块、钽丝的外观尺寸、强度等参数进行测试e) 焊接:该工序自动将单支钽阳极块穿上四氟垫,焊接在工艺条上并收集在工艺架上,形成整架产品,以便后道工序进行整架产品的操作f) 赋能:赋能工序是很关键的一道工序,它利用电化学的方法,在阳极表面生成一层致密的绝缘Ta2O5氧化膜,以作为钽电解电容器的介质层过程为成架的产品浸入形成液中(通常为稀硝酸液)一定深度,硝酸溶液会渗透到钽块内部的孔道内,再将钽块作为阳极通以电流,硝酸分解出氧,就会在与硝酸接触的钽粒子表面生成Ta2O5氧化膜g) 被膜:被膜是将已经赋能好的钽电容进行清洗干燥后,浸在硝酸锰溶液中,硝酸锰溶液一直深入到钽块内部孔洞,硝酸锰加热分解变成二氧化锰形成电容的阴极此工序须重复多次直到内部间隙都充满二氧化锰,这样保证二氧化锰的覆盖率使电容的容量不会有损失h) 被石墨银浆:石墨层作为缓冲层,既减小了ESR又可以防止银浆与二氧化锰接触导致银浆的氧化;银浆层的目的是提供一种等电位表面,收集电容器充放电的移动电流,它也易于和引线框架连接石墨的浸渍采用仪器自动控制,一般是一到二次(S、A、B壳为二次;其余为一次),浸渍石墨层后需要进行固化(150℃30~40mins);而银浆的浸渍则采用手工按工艺条来操作(固化温度160℃50~60mins),每隔一定时间就重新对银浆槽搅伴,以确保银浆的粘度,该工序的手工操作较多,感觉不是太好i) 浸银QC:浸银QC是对前面阴极生成工序后的电性能和外观尺寸的抽检,电性能测试包括:容量、损耗、漏电流及ESR四参数,采用PC与测试设备构成的数据采集系统j) 装配:将被银后的产品定距切断,在切断前先对钽丝表面的氧化膜刮除,防止虚焊,再将阳极焊接在框架上,阴极通过银膏固化与框架托片结合在一起k) 模塑:将装配后的框架条产品模塑包封,使其成为具有一定几何尺寸和外观质量的形体l) 喷砂:喷除模塑后产品框架上的多余溢料和毛刺,并对产品进行固化加强产品的模塑强度喷砂的介质已经改用为水,这样对可焊性的影响更小m) 打印:打印产品的标称容量、额定电压和阳极标识,以进行产品标识识别n) 切边:将框架条产品的阳极边切除,方便后续的电性能测试和老炼筛选o) 预测试:只是测试产品的漏电流,并剔除漏电流大的产品该工序自动化程度较高p) 老化筛选:钽电容的可靠性程度取决于筛选工序的方法和实施程度,因此老化筛选是重点工艺生产线一般有两套老化炉,一套同时具备浪涌测试及老炼功能;另一套只具有高温老炼功能其工序分为三段:一次老炼、浪涌测试、二次老炼q) 测试:老炼浪涌测试完的产品会进行电性能四参数的测试,容量、损耗、漏电流及ESR,不合格品会自动剔除到收集盒r) 外观分选:对产品的外观进行全检,并剔除外观废品s) 编带:利用编带机将产品引线成型,并自动编带成为一整卷盘产品t) 查盘:对编带后产品的外观进行100%的检验,剔除外观不合格品,将合格品重新热封,去除多余载带,调整卷盘缠绕方向并打好包装u) 成品QC:成品QC进行外观、电性四参数、可焊、耐焊的检验产品抽样进行回流焊试验,确定产品的电性能参数不会有太大的变化率三.钽电容的主要特性参数钽电容器在实际制造过程中,由于使用的原材料性能差异和工艺水平不同以及装备性能的不同,批量生产出的产品的性能尽管都符合标准规定,但实际上不同生产厂家生产的产品的性能存在明显的质量差异即使是同一生产批,不同只产品实际上也存在质量差异造成此现象的深层次原因是钽电容器复杂的生产工艺过程使产品参数不可能保持绝对的完全一致,因此,追求质量一致性和追求高性能就成为所有生产厂家的重要目标而对于用户而言,造成使用时失效的原因主要有两点;一;产品性能参数与电路使用条件不匹配二;由用户提供的产品存在质量问题钽电容器的各电性能参数对使用时可靠性的影响钽电容器的实际参数如下;1.CR;额定容量[uF] ;2.DF;损耗[%] ;3.DCL;直流漏电流[uA] ;4.ESR;等效串联电阻[Ω] 容值容量精度对使用影响及可靠性影响简单说明;在实际工作状态,容量大小可以决定滤波后的信号响应速度和波幅大小,在脉冲充放电电路中可以决定输出电流波形是否合乎要求但是,除非在工作频率非常高的电路需要滤波的信号较弱时,必须需要高的容量精度,一般的DC-DC电路中的滤波和脉冲充放电,容量的微小偏差根本不会影响使用效果,更不会影响可靠性因此,在实际使用中容量的偏差幅度大小不会对可靠性造成任何影响容值一般的测试条件:环境温度:25度室温下,频率:120HZ,电压:交流有效值最大1V或最大直流一般来讲,容值随频率增加而降低,随温度增加容量也会略有增加,因为固体钽电容采用固体MnO2电解质,容量变化相对稳定,在滤波应用时,容量变化基本可忽略容值VS频率变化曲线:容值VS温度变化曲线:额定工作电压&浪涌电压一般规格书上标示的工作电压为在一定温度范围内最大直流电压(低于85度),当温度高于85度,额定电压会降低,一般在125度,额定电压降为原额定电压的2/3 工作电压VS温度变化曲线:浪涌电压一般钽电容能承受的浪涌电压大约为额定电压或类别电压的倍,超过浪涌电压很容易导致Ta2O5介质的击穿,下表出示了一般固体钽电容在25℃&85度℃,125℃浪涌电压值反向电压一般不允许对钽电容施加反向电压,并且不可在纯交流的环境中应用,若在不得以情况下允许时间小量的反向电压25℃环境下:小于或等于10%Ur或1V(取较小者)85℃环境下:小于或等于5%Ur或(取较小者),125℃环境下:小于或等于1%Ur或(取较小者),IEC60384-3对反向电压测试条件为:125℃环境下,3Vdc或10%UR(取较小者)测试125小时电流纹波电流&浪涌电流浪涌电流和纹波电流破坏机理主要是通过引起器件的过热,导致器件烧毁,功率损耗(P有)与纹波电流(Irms)的关系由下式表示:P 有=V-·I漏+Irms·R≈Irms·Rs,其中:V-:直流偏压(V);I漏:漏电流(A);Rs:等效串联电阻(Ω);Irms:纹波电流由上式可以看出:当Rs 增大或当Irms增大时,功率损耗增大,因此,在高频线路中要求通过钽电解电容器的纹波电流小和选用等效串联电阻小的钽电解电容器在所有应用中都应注意电路中纹波电流和浪涌电流不应太大,一般来讲,浪涌电流和纹波电流在钽电容规格书中没有写出,需要咨询供应商,或者应用I=U/R粗略估算,其中U为额定电压和浪涌电压R为等效串联阻抗,国军标和供应商一般建议在低阻抗电路中串接一电阻降低其浪涌电流的冲击(一般建议串接1V/ohm或3V/ohm)漏电流DCL值是钽电容器性能高低的最重要的决定性参数,特别是产品漏电流的衰减速度和高温时的漏电流变化率将对产品的可靠性起到决定性的影响因此,一只产品在使用时的可靠性高低主要取决于该只产品的漏电流大小和高温时该只产品的漏电流变化率特别是在无电阻保护的低阻抗开关电源电路[也叫DC-DC电路或低阻抗电路]和大功率脉冲充放电电路里使用时,该只产品的上述特性将对电路可靠性影响非常大,22几乎是决定性的因为此类电路中存在频繁的浪涌电压和浪涌电流,耐压不够和高温时漏电流变化大的产品根本不能承受浪涌冲击,瞬间就有可能被击穿而失效或爆炸钽电容器漏电流与充电时间之间关系:不同生产厂家生产的相同规格的产品的漏电流衰减速度完全不一样,尽管它们都是合格品钽电容器的漏电流会随充电时间延长而逐渐降低,3分钟内达到稳定态,但不同质量的产品在充电时的漏电流衰减速度却因为不同的生产条件而不同衰减速度快的产品由于在极短的时间内通过电流较小而产生的热量较小,因此,产品几乎不存在可导致产品瞬间失效的过高热量集中,因此产品不容易发热失效通过的漏电流小,说明该产品的介电层质量较好,可以安全承受更高的电压和电流冲击,而漏电流衰减速度慢的产品,不光容易在浪涌产生时因为通过电流大而击穿,而且极易爆炸燃烧,对使用者造成毁灭性影响因此,用户可以通过测试钽电容器的漏电流衰减速度来甄别钽电容器耐电压冲击能力和耐电流冲击能力钽电容器的伏安特性关系:从相同规格的产品在不同电压下测试出的漏电流来看,钽电容器的漏电流会随测试或使用电压的增加而增加,至到击穿[这种现象叫做钽电容器的伏安特性]但不同厂家生产的产品,漏电流增加的程度会有很大差别实际上,钽电容器容许施加倍的额定电压而不会出现任何质量问题,但如果某只产品的漏电流随电压的变化而变化过大的话,这样的产品将不能承受过高的工作电压,同样,它也不能承受即使是偏高的浪涌电压冲击质量较高的产品的漏电流在规定的测试或使用电压范围内变化将较小反之,产品的质量将不能满足用户的基本要求这样的产品因为抗浪涌能力较差,因此,使用在存在大的脉冲电流的电路将非常容易出现击穿现象.钽电容器的漏电流和工作温度之间的关系:钽电容器的漏电流会随使用温度的增加而增加,此曲线称作漏电流温度曲线.但不同厂家生产的相同规格的产品,常常由于生产工艺和使用的原材料及设备精度不同而高温漏电流变化存在非常大的差别.高温漏电流变化大的产品在高温状态会由于自己产生的热量的不断累积而最终出现击穿现象.高温漏电流变化小的产品在高温下长时间工作,产品的稳定性和可靠性将较高.因此高温时产品漏电流变化率的大小可以决定钽电容器的可靠性. 对于片式钽电容器,高温性能高低对可靠性有决定性的影响.漏电流VS温度:漏电流VS电压:漏电流的测试一般是在20℃时施加额定电压进行测试,在测量电路中与电容串接一1000 OHM保护电阻,充电一到五分钟(KEMET、VISHAY、AVX为两分钟、SANYO为五分钟),然后测出漏电流耗散因子(DF值)耗散因子是决定电容内部功率耗散的一个物理量,越小越好,一般DF值随频率增加而增加损耗大小对产品使用影响及可靠性影响说明:损耗(DF 值)是表征钽电容器本身电阻能够造成的无效功耗比例的一个参数,损耗较小的产品ESR也将较小但损耗大小的微小差别不会对使用造成明显影响,对工作状态的产品的可靠性影响与容量偏差的影响相比较大,但与产品漏电流大小和ESR大小对使用时的可靠性的影响相比仍然较小(漏电流大小和ESR大小影响> 损耗大小影响> 容量偏差的影响),滤波时如果产品的损耗较大,滤波效果差一些同时,损耗较大的产品的抗浪涌能力也较差阻抗,等效串联阻抗(ESR)&感抗ESR是决定电容滤波性能的一个重要指标,钽电容的ESR主要是由引脚和内部电极阻抗引起,是电容在高频上表现的一个很重要的参数,一般来讲,同容量,同电压值的钽电容的ESR要低于电解电容,但要高于多层陶瓷电容,ESR 随着频率和温度的增加而减少,ESR=DF/WC在谐振频率以下,电容的阻抗是电容的容抗和ESR的矢量和,在电容产生谐振以后,电容的阻抗是电容的感抗和ESR矢量和下图出示了电容的等效组成图:其中:ESL:描叙的是引脚和内部结构的电感RL:电容的漏电阻Rd:由电介质吸收和内部分子极化引起的介电损耗ESR与频率特性曲线:电容阻抗Z与频率特性曲线:在脉冲充放电电路,钽电容器会不断承受峰值功率可能达到几十安培的浪涌电流冲击,而且有时候充放电的频率也可能达到几百甚至几千HZ;在此类电压基本稳定,浪涌电流不断的电路,钽电容器的可靠性不光取决于产品耐压高低及伏安特性和高低温性能,还取决于产品的等效串联电阻ESR的高低,因为ESR值较大的产品在高浪涌时瞬间就会产生更多的热量积累,非常容易导致产品出现击穿因此,钽电容器ESR值的高低直接可以决定产品的抗直流浪涌能力另外; 不同ESR值的产品在存在交流纹波的电路里, 一定时间内产生的热量也与其ESR值高低成比例,ESR越高的产品在一定的时间内产生的热量也越高,因此,不同规格的产品由于阻抗ESR值不一样,具有不同的耐纹波电流能力. ESR低的产品不光在高频使用时容量衰减较少,滤波效果较好而且可以使用在更高频率的电路,同时因为它具有更大的抗浪涌能力,也符合可靠性要求较高的不断通过瞬时大电流的脉冲充放电电路的基本要求.四.电容失效模式,机理和失效特点对于钽电容,失效与其他类型的电容一样,也有电参数变化失效、短路失效和开路失效三种由于钽电容的电性能稳定,且有独特的“自愈”特性,钽电容鲜有参数变化引起的失效,钽电容失效大部分是由于电路降额不足,反向电压,过功耗导致,主要的失效模式是短路另外,根据钽电容的失效统计数据,钽电容发生开路性失效的情况也极少因此,钽电容失效主要表现为短路性失效钽电容短路性失效模式的机理是:固体钽电容的介质Ta2O5由于原材料不纯或工艺中的原因而存在杂质、裂纹、孔洞等疵点或缺陷,钽块在经过高温烧结时已将大部分疵点或缺陷烧毁或蒸发掉,但仍有少量存在在赋能、老炼等过程中,这些疵点在电压、温度的作用下转化为场致晶化的发源地—晶核;在长期作用下,促使介质膜以较快的速度发发生物理、化学变化,产生应力的积累,到一定时候便引起介质局部的过热击穿如果介质氧化膜中的缺陷部位较大且集中,一旦在热应力和电应力作用下出现瞬时击穿,则很大的短路电流将使电容迅速过热而失去热平衡,钽电容固有的“自愈”特性已无法修补氧化膜,从而导致钽电容迅速击穿失效失效机理主要是由于氧化膜缺陷,钽块与阳极引出线接触产生相对位移,阳极引出钽丝与氧化膜颗粒接触等,大部分钽电容失效是灾难性的,可能发生烧毁,爆炸,在应用过程中需特别注意一、固钽因“不断击穿”又“不断自愈”问题产生失效在正常使用一段时间后常发生固钽密封口的焊锡融化,或见到炸开,焊锡乱飞到线路板上分析原因是其工作时“击穿”又“自愈”,在反复进行,导致漏电流增加这种短时间(ns~ms)的局部短路,又通过“自愈”后恢复工作关于“自愈”理想的Ta2O5介质氧化膜是连续性的和一致性的加上电压或高温下工作时,由于Ta离子疵点的存在,导致缺陷微区的漏电流增加,温度可达到500℃~1000℃以上这样高的温度使MnO2还原成低价的Mn3O4有人测试出Mn3O4的电阻率要比MnO2高4~5个数量级与Ta2O5+介质氧化膜相紧密接触的Mn3O4就起到电隔离作用,防止Ta2O5介质氧化膜进一步破坏,这就是固钽的局部“自愈了”但是,很可能在紧接着的再一次“击穿”的电压会比前一次的“击穿”电压要低一些在每次击穿之后,其漏电流将有所增加,而且这种击穿电源可能产生达到安培级的电流同时电容器本身的储存的能量也很大,导致电容器永久失效 生产方在选用材料上入手,为解决固钽“不断击穿”又“不断自愈”,应用超纯钽粉材料和工艺控制来减少这种局部“击穿”现象分析了固钽在加上电压或高温下工作时,会产生局部“击穿”现象固钽环境温度从+85℃降到55℃使用,工作寿命增加10倍二、固钽有“热致失效”问题固钽的Ta2O5介质氧化膜有单向导电性能,当有充放大电流通过Ta2O5介质氧化膜,会引起发热失效Ta2O5介质氧化薄膜厚度只有微米级无充放大电流时,介质氧化薄相当稳定,微观其离子排列不规则、无序的,称作无定形结构目测呈现的颜色是五彩干涉色当无定形结构向定形结构逐步转化,逐步变为有序排列,称之微“晶化”,目测呈现的颜色不再是五彩干涉色,而是无光泽、较暗的颜色Ta2O5介质氧化薄膜的“晶化”疏散的结构导致钽电容器性能恶化直至击穿失效为解决“热致失效”问题应用方在线路上入手,采取限流措施,增加固钽线路中的回路电阻笔者见到有文献报道:“如果应用线路中的串联电阻从3W下降到,则其可靠会降低一个数量级以上”即固钽的可靠性下降十倍!在固钽线路中,增加串联电阻,达以1W/1V后,可增加固钽应用可靠性三、固钽有“场致失效”问题固钽加上高的电压,内部形成高的电场,易于局部击穿“场致失效”的原因是加到固钽上的电压越高,场强越高,越容易产生“场致失效”所以为提高固钽可靠性,必须采取电压降额使用!一般高可靠线路中固钽电压降额50%使用,其工作寿命可延长100倍四、低阻抗电路使用电压过高导致的失效;对于钽电容器使用的电路,只有两种;有电阻保护的电路和没有电阻保护的低阻抗电路. 对于有电阻保护的电路,由于电阻会起到降压和抑制大电流通过的效果,因此,使用电压可以达到钽电容器额定电压的60%. 没有电阻保护的电路有两种; 一;前级输入已经经过整流和滤波,输出稳定的充放电电路.在此类电路,电容器被当作放电电源来使用,由于输入参数稳定没有浪涌,因此,尽管是低阻抗电路,可安全使用的电压仍然可以达到额定电压的50%都可以保证相当高的可靠性. 二;电子整机的电源部分; 电容器并联使用在此类电路, 除了要求对输入的信号进行滤波外,往往同时还兼有按照一定频率和功率进行放电的要求. 因为是电源电路,因此,此类电路的回路阻抗非常低,以保证电源的输出功率密度足够. 在此类开关电源电路中[也叫DC-DC电路], 在每次开机和关机的瞬间,电路中会产生一个持续时间小于1微秒的高强度尖峰脉冲,其脉冲电压值至少可以达到稳定的输入值的3倍以上,电流可以达到稳态值的10倍以上,由于持续时间极短,因此,其单位时间内的能量密度非常高, 如果电容器的使用电压偏高,此时实际加在产品上的脉冲电压就会远远超过产品的额定值而被击穿. 因此,使用在此类电路中的钽电容器容许的使用电压不能超过额定值的1/3. 如果不分电路的回路阻抗类型,一概降额50%, 在回路阻抗最低的DC-DC。

100uf的钽电容

100uf的钽电容

100uf的钽电容摘要:1.钽电容的简介与特点2.100uf钽电容的性能参数3.100uf钽电容的应用领域4.如何选择合适的100uf钽电容5.100uf钽电容的选购与使用注意事项正文:近年来,电子元器件行业不断发展,其中钽电容凭借其优异的性能得到了广泛的应用。

100uf钽电容作为一种常见的电容型号,具有体积小、容量大、稳定性高等特点,成为许多电子产品和设备的首选元器件。

一、钽电容的简介与特点钽电容,顾名思义,是一种采用钽材料制作的电容器。

它具有体积小、容量大、自愈能力强、寿命长、稳定性高、耐高温等优点。

正是因为这些特点,钽电容在众多领域中都有着广泛的应用。

二、100uf钽电容的性能参数1.容量:100uf2.工作电压:根据不同应用场景,可分为6.3V、10V、15V等3.温度范围:-55℃~+105℃4.寿命:大于1000小时5.可靠性:高三、100uf钽电容的应用领域1.通讯设备:如手机、基站等2.计算机:如内存条、显卡等3.消费电子:如电视、音响等4.工业控制:如PLC、传感器等5.汽车电子:如发动机控制模块、传感器等6.医疗设备:如心电图机、超声波设备等四、如何选择合适的100uf钽电容1.根据应用场景选择合适的工作电压和容量2.考虑环境温度,确保电容在工作过程中不会超过其承受温度范围3.评估电容的寿命和可靠性,确保其能在长时间内稳定工作4.参考品牌和制造商的口碑,选择质量有保障的钽电容五、100uf钽电容的选购与使用注意事项1.选购时注意查看产品说明书、参数表等,确保电容符合应用需求2.使用前,仔细阅读产品手册,了解安装、焊接等操作要求3.避免在高温、潮湿、易受腐蚀的环境中使用钽电容4.注意电容的电压波动和纹波,以免影响其稳定性5.定期检查钽电容的工作状态,发现异常及时处理总之,100uf钽电容作为一种高品质的电容产品,在众多领域具有广泛的应用。

钽电容封装大全及技术参数(图文借鉴)

钽电容封装大全及技术参数(图文借鉴)

钽电容封装大全及技术参数虽然一些工厂和经销商在生产和销售的时候会涉及到钽电容,但是很多却对钽电容不怎么了解,今天看到一些关于钽电容的封装知识,大致上整理了一下,和大家分享分享!!长的话是+-0.2 ,宽是+-0.1 高(MM)A 型的尺寸3.2 X1.6 X1.6 俗称: A(3216)B型的尺寸 3.5 X2.8 X1.9 俗称: B(3528)C型的尺寸 6.0X 3.2X 2.6 俗称: C(6032)D 型的尺寸7.3 X4.3 X2.9 俗称: D(7343) 厚度2.9英寸E 型的尺寸7.3 X4.3 X4.1 俗称: E(7343) 厚度4.1英寸V 型的尺寸7.3X 6.1 X3.45 俗称: V(7361)J(1608)P(2012)也就是0805的封装尺寸:毫米(英寸)Code EIACodeL±0.20(0.008)W+0.20(0.008)-0.10(0.004)H+0.20 (0.008)-0.10 (0.004)W1±0.20(0.008)A+0.30(0.012)-0.20(0.008)S Min.A 3216-18 3.20 (0.126) 1.60 (0.063) 1.60 (0.063) 1.20 (0.047) 0.80 (0.031) 1.80 (0.071)B 3528-21 3.50 (0.138) 2.80 (0.110) 1.90 (0.075) 2.20 (0.087) 0.80 (0.031) 1.40 (0.055)C 6032-28 6.00 (0.236) 3.20 (0.126) 2.60 (0.102) 2.20 (0.087) 1.30 (0.051) 2.90 (0.114)D 7343-31 7.30 (0.287) 4.30 (0.169) 2.90 (0.114) 2.40 (0.094) 1.30 (0.051) 4.40 (0.173)E 7343-43 7.30 (0.287) 4.30 (0.169) 4.10 (0.162) 2.40 (0.094) 1.30 (0.051) 4.40 (0.173)V 7361-38 7.30 (0.287) 6.10 (0.240) 3.45±0.30(0.136±0.012)3.10 (0.120) 1.40 (0.055)4.40(0.173)W1 dimension applies to the termination width for A dimensional area only.钽电容电容量和额定电压(字母表示封装大小)电容量85°C时DC额定电压(VR)μF Code 2.5V (e) 4V (G) 6.3V (J) 10V (A) 16V (C) 20V (D) 25V (E) 35V (V) 50V (T)0.10 0.15 0.22 104154224AAAAA/BA/B0.33 0.47 0.68 334474684AAAA/BA/BBB/CB/C1.01.52.2 105155225 AAAA/BAA/BA/BA/BA/B/CA/B/CB/CC/DC/D3.34.7 6.8 335475685 AAAA/BA/BA/BA/BA/BA/B/CA/BBB/CB/CB/C/DC/DC/DDD10 15 22 106156226AAAAA/BA/BA/B/CA/B/CB/C/DB/CB/CB/C/DC/DC/DC/DC/D/EC/DD/ED/EEV33 47 68 336476686AAAABAA/B/CB/CA/B/CB/CB/CB/C/DC/DC/DC/DC/D/ED/ED/ED/EE/VD/E/VE/VV100 150 220 107157227BBB/DBB/CB/C/DB/CC/DC/D/EB/C/DC/D/ED/ED/ED/E/VE/VD/E/VE/VV330 470 680 337470680DC/DD/EC/DD/ED/ED/ED/E/VE/VD/E/VE/V1000 1500 2200 108158228D/ED/E/VVD/E/VE/VV。

  1. 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
  2. 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
  3. 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。

一、钽电容简介和基本结构
固体钽电容是将钽粉压制成型,在高温炉中烧结成阳极体,其电介质是将阳极体放入酸中赋能,形成多孔性非晶型Ta2O5介质膜,其工作电解质为硝酸锰溶液经高温分解形成MnO2 ,通过石墨层作为引出连接用。

钽电容性能优越,能够实现较大容量的同时可以使体积相对较小,易于加工成小型和片状元件,适宜目前电子器件装配自动化,小型化发展,得到了广泛的应用,钽电容的主要特点有寿命长,耐高温,准确度高,但耐电压和电流能力相对较弱,一般应用于电路大容量滤波部分。

2.1.基本结构
下图为MnO2为负极的钽电容
下图为聚合物(Polymer)为负极的钽电容
二、生产工艺
按照电解液的形态,钽电解电容有液体和固体钽电解电容之分,液体钽电解用量已经很少,本文仅介绍固体钽电解的生产工艺。

固体钽电解电容其介质材料是五氧化二钽;阳极是烧结形成的金属钽块,由
,目前最新的是采用聚合物作为负极材料,性钽丝引出,传统的负极是固态MnO
2。

能优于MnO
2
钽电解电容有引线式和贴片两种安装方式,其制造工艺大致相同,现在以片钽生产工艺
为例介绍如下。

一、生产工艺流程图
成型烧结试容检验组架赋能涂四氟被膜石墨银浆
上片点胶固化点焊模压固化切筋喷砂电镀打标志切边
漏电预测老化测试检验编带入库二、主要生产工序说明
(一)成型工序:
该工序目的是将钽粉与钽丝模压在一起并具有一定的形状,在成型过程中要给钽粉中加入一定比例的粘接剂。

1、什么要加粘接剂?
为了改善钽粉的流动性和成型性,避免粉重误差太大,另外避免钽粉堵塞模腔。

低比容粉流动性好可适当多加点粘接剂,高比容粉流动性差可适当少加点粘接剂。

2、加了太多或太少有什么影响?
如果太多:脱樟时,樟脑大量挥发,易导致钽坯开裂、断裂,瘦小的钽坯易导致弯曲。

如果太少:起不到改善钽粉流动性的作用。

拌好后的钽粉如果使用时间较长,因为樟脑是易挥发物品,可适量再加入一点粘和剂。

樟脑的加入会导致钽粉中杂质含量增加,影响漏电。

每天使用完毕,需将钽粉装入聚四氟乙烯瓶或真空袋内密封保存,以防樟脑挥发、钽粉中混入杂质、钽粉中吸附空气中的气体。

3、成型后不进行脱樟,可否直接放入烧结炉内进行烧结?
不行,因为樟脑是低温挥发物,如果直接放入烧结炉内进行烧结,挥发物会冷凝在炉膛、机械泵、扩散泵等排出管道内。

4、丝埋入深度太浅会有什么影响?。

相关文档
最新文档