钽电解电容器
钽电解电容器使用注意事项
钽电解电容器使用注意事项为了使钽电容器以最稳定的质量充分发挥其性能，必须以适当的方式使用，使用前请先确认电容器的使用条件和规定的性能，必须遵守规格书上所规定的条件，如果使用条件不符合规定范围或在未规定的条件下使用，请明确其条件与本公司商谈。
一、 设计电路1、使用电压电容器的故障受到使用电压和额定电压的比率影响很大。
设计实际电路时，请考虑到所有要求的可靠性，适当降低电压。
1）使用低阻抗电路时（尤其开关电源中的滤波电容器），请将使用电压设定在额定电压的2）在低阻抗电路中电容器并联使用时，将增加直流浪涌电流失效的危险，同时请注意并联电容器中储存的电荷，通过其它电容器放电。
3）钽电容器在电路中，应控制瞬间大电流对电容器的冲击，建议串联电阻以缓解这种冲击。
请将3Ω/V以上的保护电阻器串联在电容器上，以限制电流在300mA以下。
无法插入保护电阻时，请使用1/3额定电压以下作为工作电压。
2、反向电压钽电容器为有极性电容器，所以请勿施加反向电压，不可使用在只有交流的电路中。
1）在不得已的情况下，允许在短时间内施加小量的反向电压，其值为：25℃下：≤10%U R（额定电压）或1V（取小者）85℃下：≤5%U R（额定电压）或0.5V（取小者）2）如果将电容器长期使用在反向电路中时，请选用无极性钽电容器。
3）银外壳非固体电解钽电容器不能承受反向电压。
4）原则上禁止使用万用表的电阻档对有钽电容的电路或电容器本身进行不分极性的测试。
5）在测量使用过程中，如不慎使钽电容器承受了不应有的反向电压，请将该电容器报废，即使其各项电参数仍然合格。
3、波纹电压请在电容器规定的允许波纹电压内使用。
1）使用时，直流偏压与交流分压峰值之和不得超过电容器的额定电压。
2）交流负峰值与直流偏压之和不超过电容器允许的反向电压值。
3）波纹电流通过钽电容器产生有功功率损耗，进而电容器自身温升导致的热击穿失效概率增大，因此有必要对通过电容器的波纹电流或电容量允许的功率损耗进行限制。
钽电解电容器知识
电容器知识------钽电容知识本文转发自深圳容电电子网站2012.3.151.钽电容的优点和缺点优点钽电容全称是钽电解电容，也属于电解电容的一种，使用金属钽做介质，不像普通电解电容那样使用电解液，钽电容不需像普通电解电容那样使用镀了铝膜的电容纸烧制，本身几乎没有电感，但这也限制了它的容量。
此外，由于钽电容内部没有电解液，很适合在高温下工作。
钽电容的特点是寿命长、耐高温、准确度高、滤高频谐波性能极好。
在钽电解电容器工作过程中，具有自动修补或隔绝氧化膜中的疵点所在的性能，使氧化膜介质随时得到加固和恢复其应有的绝缘能力，而不致遭到连续的累积性破坏。
这种独特自愈性能，保证了其长寿命和可靠性的优势。
钽电解电容器具有非常高的工作电场强度，并较同类型电容器都大，以此保证它的小型化。
缺点容量较小、价格也比铝电容贵，而且耐电压及电流能力较弱。
它被应用于大容量滤波的地方，像CPU插槽附近就看到钽电容的身影，多同陶瓷电容，电解电容配合使用或是应用于电压、电流不大的地方。
2.钽电解电容与铝电解电容区别如下:电解电容的分类，传统的方法都是按阳极材质，比如说铝或者钽。
所以，电解电容按阳极分，为以下几种：(1)．铝电解电容。
不管是SMT贴片工艺的，还是直插式的，只要它们的阳极材质是铝，那么他们就都叫做铝电解电容。
电容的封装方式和电容的品质本身并无直接联系，电容的性能只取决于具体型号。
(2)．钽电解电容。
阳极由钽构成。
目前很多钽电解电容都用贴片式安装，其外壳一般由树脂封装（采用同样封装的也可能是铝电解电容）。
但是，钽电容的阴极也是电解质。
以往传统的看法是钽电容性能比铝电容好，因为钽电容的介质为阳极氧化后生成的五氧化二钽，它的介电能力（通常用ε表示）比铝电容的三氧化二铝介质要高。
因此在同样容量的情况下，钽电容的体积能比铝电容做得更小。
(电解电容的电容量取决于介质的介电能力和体积，在容量一定的情况下，介电能力越高，体积就可以做得越小，反之，体积就需要做得越大）再加上钽的性质比较稳定，所以通常认为钽电容性能比铝电容好。
钽电解电容和铝电解电容
钽电解电容和铝电解电容钽电解电容和铝电解电容是两种常见的电子元件，它们在电路中起着重要的作用。
本文将从材料特性、工作原理、应用领域等方面对钽电解电容和铝电解电容进行介绍。
一、钽电解电容1. 材料特性钽电解电容的正极材料是钽金属，而负极材料是钽酸盐。
钽金属具有良好的化学稳定性和高的电导率，能够有效地传递电流。
而钽酸盐则具有优异的电解性能，使得钽电解电容具有较大的电容值和低的ESR（等效串联电阻）。
2. 工作原理钽电解电容的工作原理是基于电解液中的离子迁移和钽金属表面的氧化还原反应。
当外加电压施加在钽电解电容上时，电解液中的离子会在正负极之间迁移，并在钽金属表面发生氧化还原反应，形成氧化物膜。
这种氧化物膜具有良好的电介质性能，将正负极隔离开来，从而实现了电容的功能。
3. 应用领域钽电解电容主要应用于高性能电子产品中，如通信设备、计算机、音频设备等。
由于钽电解电容具有体积小、容量大、工作稳定等优点，能够满足高频和高温环境下的要求，因此在这些领域得到广泛应用。
二、铝电解电容1. 材料特性铝电解电容的正极材料是铝金属，而负极材料是铝酸盐。
铝金属具有良好的导电性和可塑性，能够方便地制造出各种形状和尺寸的电容器。
而铝酸盐则具有较高的电解性能，使得铝电解电容具有较大的电容值和低的ESR。
2. 工作原理铝电解电容的工作原理与钽电解电容类似，都是基于电解液中的离子迁移和金属表面的氧化还原反应。
当外加电压施加在铝电解电容上时，电解液中的离子会在正负极之间迁移，并在铝金属表面发生氧化还原反应，形成氧化物膜。
这种氧化物膜具有良好的电介质性能，将正负极隔离开来，实现了电容的功能。
3. 应用领域铝电解电容广泛应用于各种电子产品中，如电源、电路板、电机驱动等。
铝电解电容具有体积小、成本低、容量大等特点，能够满足大部分低频和中频电路的需求。
总结：钽电解电容和铝电解电容是两种常见的电子元件，它们在电路中起着不可替代的作用。
钽电解电容适用于高性能电子产品，而铝电解电容适用于各种电子产品。
钽电解电容和铝电解电容
钽电解电容和铝电解电容钽电解电容和铝电解电容是两种常见的电容器类型，它们在电子领域发挥着重要的作用。
本文将分别介绍钽电解电容和铝电解电容的特点、优缺点以及应用领域。
一、钽电解电容钽电解电容是一种以钽作为极板材料的电容器。
它的特点主要体现在以下几个方面：1. 极高的电容密度：钽电解电容的电容密度很高，可以达到数百倍于铝电解电容。
这意味着在相同体积下，钽电解电容可以存储更多的电荷。
2. 优异的频率特性：钽电解电容具有较低的ESR（等效串联电阻）和ESL（等效串联电感），使得它在高频电路中表现出色。
这使得钽电解电容在通信设备、电视机以及音频设备等领域得到广泛应用。
3. 长寿命：钽电解电容具有较长的寿命，可以达到数千小时。
这得益于钽电解电容的稳定性和耐腐蚀性能。
因此，它常被用于需要长寿命和高可靠性的电子设备中。
然而，钽电解电容也存在一些缺点：1. 价格较高：由于钽是一种稀有金属，钽电解电容的价格相对较高，这使得其在大规模应用中受到一定的限制。
2. 温度特性较差：钽电解电容的电容值会随着温度的升高而下降，这在某些高温环境下可能会影响电容器的性能。
二、铝电解电容铝电解电容是一种以铝作为极板材料的电容器。
它的特点如下：1. 价格较低：相比于钽电解电容，铝电解电容的价格较低，这使得它在大规模应用中更加经济实惠。
2. 体积较小：铝电解电容可以在较小的体积内存储较大的电荷，这使得它在一些空间受限的应用中得到广泛应用。
3. 耐高温性能较好：相比于钽电解电容，铝电解电容在高温环境下的性能更为稳定。
这使得它在一些高温应用中具有优势。
然而，铝电解电容也存在一些缺点：1. 寿命较短：相比于钽电解电容，铝电解电容的寿命较短，通常为数千小时。
这限制了它在一些需要长寿命和高可靠性的应用中的使用。
2. 频率特性较差：铝电解电容的ESR和ESL较高，使得它在高频电路中的性能相对较差。
三、应用领域钽电解电容和铝电解电容在不同的应用领域中发挥着重要作用。
钽电容与电解电容的区别
钽电容与电解电容的区别钽电容与电解电容是电子元器件中常见的两种电容器，它们在电容器的结构、性能、应用等方面都有所不同。
一、钽电容器钽电容器是以钽金属为电极，以氧化物为介质的电容器。
它的优点是具有高稳定性、低漏电流、耐高温、带电时不易损坏等特点。
钽电容器适用于高频电路和精密电路等领域，如手机、笔记本电脑、数码相机等电子产品中。
钽电容器的结构主要由两部分组成：金属钽板和钽氧化物薄膜。
钽板是由金属钽制成，经过加工后形成带有孔的形状。
在制造过程中，钽板表面会形成一层极薄的钽氧化物薄膜，这是钽电容器的电介质。
薄膜的厚度直接影响钽电容器的电容值。
钽电容器的电容值在微法级别，通常为几微法到几百微法。
二、电解电容器电解电容器是一种具有极高电容值的电容器。
它的电极是由铝箔或铝板制成的，电解电容器的电介质是一层极薄的氧化铝薄膜。
电解电容器具有电容值高、电压高、体积小、价格低廉等优点。
它适用于低频电路和电源滤波等领域，如电视机、音响设备、电源适配器等电子产品中。
电解电容器的结构主要由两部分组成：铝箔和氧化铝薄膜。
铝箔是由铝板制成，铝箔表面经过特殊处理后形成一层极薄的氧化铝薄膜，这是电解电容器的电介质。
薄膜的厚度直接影响电解电容器的电容值。
电解电容器的电容值在微法级别，通常为几微法到几千微法。
1. 电介质不同钽电容器的电介质是钽氧化物薄膜，而电解电容器的电介质是氧化铝薄膜。
两者的电介质材料不同，从而导致它们电容器的性能和应用也不同。
2. 适用领域不同钽电容器适用于高频电路和精密电路等领域，电解电容器适用于低频电路和电源滤波等领域。
两者适用领域不同，因为它们在电容值、电压、电流等方面有着不同的性能表现。
3. 价格不同由于钽电容器具有高稳定性、低漏电流等优点，其价格相对要高于电解电容器。
而电解电容器的电容值高、价格低廉，因此在低成本电子产品中应用广泛。
4. 体积不同钽电容器的体积相对较小，适用于小型电子产品中；而电解电容器的体积相对较大，适用于大型电子产品中。
电解电容 钽电容 薄膜电容 超级电容
电解电容钽电容薄膜电容超级电容电解电容、钽电容、薄膜电容、超级电容电解电容（Electrolytic Capacitor）：电解电容是一种常见的极性电容器，它由两个带电极板、电解质和隔离层组成。
其中，电解质是一种导电液体或凝胶，通过电解质中的离子移动存储电荷。
电解电容以其较高的电容量、较低的ESR（等效串联电阻）和低成本而闻名，常用于电子设备中的滤波、耦合和存储应用。
钽电容（Tantalum Capacitor）：钽电容是一种电解电容的类型，它使用钽作为电极材料。
与铝电解电容相比，钽电容具有更高的电容密度和稳定性。
它的主要优点包括高频响应、低泄漏电流和低ESR，适用于高性能和高可靠性的电子设备。
然而，钽电容的价格相对较高，并且在使用过程中需要注意极性。
薄膜电容（Film Capacitor）：薄膜电容是以金属薄膜为电极、以绝缘膜为介质的电容器。
它的电介质可以是聚丙烯、聚酰亚胺、金属化聚酯等。
薄膜电容具有较高的绝缘电阻、优秀的稳定性和较低的ESR。
它广泛应用于消费电子、通信设备和电力电子等领域，常用于滤波、耦合、定时和去耦等电路应用。
超级电容（Supercapacitor）：超级电容，又称为电化学电容，属于电化学储能器件的一种。
它利用电解质和电极之间的电荷分布来储存电荷。
超级电容具有极高的能量密度和功率密度，能够以较高速率充放电，具有长寿命和良好的低温性能。
超级电容用于需要短时间高功率输出或频繁充放电的应用，如储能系统、电动车辆和备用电源等。
这里简要介绍了电解电容、钽电容、薄膜电容和超级电容四种不同类型的电容器。
每种电容器都有自己独特的特点和适用范围。
在选择适用于特定应用的电容器时，需要考虑电容值、电压能力、尺寸、成本以及电容器的特殊特性等因素。
钽电容 mlcc 电解电容esr
钽电容 mlcc 电解电容esr
钽电容和多层陶瓷电容（MLCC）以及电解电容都是电子元件中常见的电容器。
它们在电子设备中起着储存和释放电能的重要作用。
然而，它们之间有一个重要的区别，即它们的等效串联电阻（ESR）。
钽电容是一种以钽作为极板材料的电容器。
它具有体积小、容量大、工作稳定等优点，因此被广泛应用于各种电子设备中。
然而，钽电容的ESR相对较高。
ESR是电容器内部电阻的一种表征，它对电容器的性能有着重要的影响。
相比之下，MLCC是一种以多层陶瓷材料为基础的电容器。
它具有容量大、ESR低等特点，因此在高频应用中表现出色。
然而，MLCC的主要缺点是其容量随温度和电压的变化而发生改变，这可能会影响电子设备的性能。
电解电容是一种利用电解质溶液储存电荷的电容器。
它具有容量大、ESR低等优点，因此在高功率和高频应用中得到广泛应用。
然而，由于电解液的特性，电解电容器的寿命相对较短，需要定期更换。
ESR是衡量电容器性能的重要指标之一。
对于某些应用，如高频和高功率应用，低ESR的电容器是非常关键的。
因此，选择合适的电容器类型对于电子设备的性能和稳定性至关重要。
钽电容、MLCC和电解电容都是常见的电容器类型，它们在电子设备中发挥着重要作用。
它们之间的主要区别在于ESR的不同。
选择合
适的电容器类型取决于具体的应用需求，包括频率、功率和稳定性等。
通过了解这些差异，我们可以更好地选择适合特定应用的电容器，以确保电子设备的性能和可靠性。
钽电容 mlcc 电解电容esr
钽电容 mlcc 电解电容esr钽电容和多层陶瓷电容（MLCC）是两种常见的电容器类型。
它们在电子设备中被广泛使用，但在电解电容器等其他类型电容器中常常被忽视，那么今天就让我们来详细了解一下钽电容和多层陶瓷电容的特点以及ESR（等效串联电阻）的概念和重要性。
首先，钽电容是一种基于金属钽的电容器。
钽金属具有很高的电化学电容性能，因此钽电容器具有很高的电容密度和频率响应。
这使得它们成为容量要求较大且需要高频响应的应用中的理想选择，如移动通信设备、计算机、音频设备等。
钽电容器的额定电压范围通常从2.5伏到63伏。
Multi-Layer Ceramic Capacitor (MLCC)是另一种常见的电容器类型。
MLCC是由多层陶瓷薄片和电极交替叠压而成。
陶瓷材料根据它们的电介质常数来分类，其中较常见的有X5R、X7R和C0G（NP0）等。
MLCC具有封装紧凑、电容密度高、频率响应广、工作温度范围广等优点。
它们的额定电压范围通常从2.5伏到1000伏。
ESR是电容器内部的等效串联电阻。
这是由于电容器的电极材料、内部结构以及电介质性质等因素引起的。
ESR实际上对应着电容器在电路中产生能量损耗的能力。
更准确地说，ESR表示了电容器对变化频率的响应能力。
ESR值越低，电容器在高频电路中的性能越好。
为什么ESR重要呢？在许多应用中，电子设备的性能要求很高，尤其是在高频电路中。
ESR值过高会导致电容器在高频电路中的电压降低，从而限制了整个电路的性能。
此外，ESR过高还可能导致电容器发热，这可能影响电子设备的可靠性和寿命。
不同类型的电容器在ESR值上有所不同。
例如，钽电容器通常具有较低的ESR值，可以提供更好的高频响应。
然而，MLCC的ESR值通常更低，能够在高频电路中提供优异的性能。
因此，在高频电路中，MLCC电容器通常比钽电容器更受青睐。
除了总体性能外，钽电容和MLCC还在应用特点上有所差异。
钽电容器通常适用于大容量需求的应用，特别是对体积和重量要求较高的应用。
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•SEM
•SEM
二氧化锰层
Ag层
钽芯
•结论
在高温工作下，由于样品本身的缺陷（如氧化膜的缺陷、 二氧化锰层的缺陷、缺少石墨层等）引起样品发热严重，导 致样品击穿失效。
¾案例4：液钽密封不良失效
•样品概括
型号：40V/350μF ； 信息：在整机调试升温阶段发现样品有漏液的现象。
•外观检查
•开封
O型胶环
Mn2O3(MnO)
¾特点2：具有极性 “？”极性
¾特点3：氧化膜颜色
光程差 干涉色 膜厚度的函数
！不同的颜色代表不同的耐压值Fra bibliotek¾特点4：工作场强高
四、主要特点
¾特点5：额定电压不高（150V） 形成电压与额定电压比例系数比较大
¾特点6：容易导致漏电流“雪崩现象”
！GJB/Z 35 （元器件降额准则）规定：
正极
负极
正极钽丝与正极 管脚的连接部位
良品
•模拟试验：
电容正负极反接：正端接负，负端接“＋5V”，100h
I（uA）
500 400 300 200 100
0 0
t(时间)
20
40
60
80
100
¾结论
C29位置电容烧毁原因是电容器在PCB上极性接 反，在长期的反向电压工作下，引起电容的击穿 烧毁。
¾案例2：固钽阳极钽丝和阳极引出端焊接不良
工字型槽
• 结论
滚槽处O型胶环的破损和O型胶环内压边后缩或移 位导致电容器的密封不良，引起电容器漏液失效。
仅局部位置接触
轻微用力下压，会略微上翘，导 致接触不良
•结论
3#样品阳极钽丝和阳极引出片间焊接不良是导致其 失效的原因
¾案例3：固钽氧化膜晶化导致失效
•样品概括
型号：22μF/35V ； 只数：2只； 信息：位于电源模块输出负端，随电源模块做高温测试
时（85℃）出现失效。
•外观检查
裂 纹
•开封和金相切片
4）等效串联电阻
5）额定电压(6.3～50 V)
¾测试条件
1）电容量 ：f＝120Hz，Vrms=0.5V； 2）损耗:f＝120Hz，Vrms=0.5V； 3）漏电流：额定电压下，几分钟后读数； 4）等效串联电阻 ：f＝100kHz，Vrms=0.5V；
¾特点1：“自愈”
420℃～450℃
MnO2
象）
委托方描述的 规范要求值
4.7±10%
≤6％
<1.2μA
1）25V，5min末读数：参考标准：GJB 63A-91 有可靠性指 标的固体电解质钽电容器总规范 4.7.5 漏电流）。
2）委托方测试时读数时间约为1min左右。
•X-RAY观察分析
焊接位置较少
3#样品X-RAY形貌
•金相切片观察分析
样品编号
电容值（μF）
损耗值
漏电流值（μA）
测试条件：120Hz，交流有效值1V 测试条件：25V，5min
1#
4.85
0.0244
0.22 （委托方测试为1.82）
2#
5.07
0.0281
0.26（委托方测试>1mA）
多次测试漏电流表现为时有时无；测试容量和损耗时，轻触两
3#
个电极，电容值和损耗值正常（5.06uF，0.0311），稍微用力 夹两个电极，则容量值变为pF级，损耗不稳定（类似于开路现
电容量急剧下降和损耗角正切值显著增大。工 作电解液不断消耗而引起。
•银离子迁移
当电容器使用高纹波电压的电路中时，纹波电流 使外壳上的银离子向阳极钽块上迁移不断沉积。
¾案例1：固钽接反失效
•样品概况 型号：2.2μF/25V ； 只数：1只； 信息：板上的1只固体钽电解电容器在使用5年左
右的时间后突然烧毁。工作电压5V。
•样品概况 型号：25V/4.7uF 只数：3只 编号：1#～3# 信息：1）1#样品漏电流1.82μA（大于标准<1.2μA的
要求）； 2）2#样品漏电流大于1mA； 3）3#样品测试时：第一步测试容量值正常；第
二步测漏电流时，无漏电流；第三步再反过 来测电容值，电容值也测不出来
•外观检查
•电性能测试
化二钽膜
¾烧结型固体电解质片状钽电容器
¾烧结型固体电解质柱状树脂包封钽电容器
¾烧结型固体电解质金属壳钽电容器
¾烧结型固体电解质端帽式钽电容器
¾结构特征
¾烧结型液体钽电解电容器的结构示意图
¾主要参数
1）电容量 (0.1～220 uF )
2）损耗
3）漏电流：
ILC＝KCU（μA） 式中：C为标称电容量 （μF ）； U为额定工作电压（V）； K为漏电流常数，一般为0.001
在电路设计中应有不小于每伏3Ω的等效 串联阻抗。
¾特点7：钽芯为多孔状
¾液体和固体钽电解电容器的比较：
•最高额定电压不同： 液体：500V；固体：125V
•温度特性： 液体：不够好；固体：比较好
•漏电流： 液体最小，单位体积的比率电容量最大；
•液体密封难，承受反向电压的能力最差。
¾主要失效分析步骤：
9 固体钽电解电容器： 外观检查、X-RAY、电参数测试、金相切片、开封、SEM
9 液体钽电解电容器： 外观检查、X-RAY、电参数测试、开封、SEM
¾失效模式
•固体钽电解电容器其主要失效模式有： 瞬时短路、击穿、电参数不合格；
•液体钽电解电容器其主要失效模式有： 漏液、瞬时开路、电参数恶化和银离子迁移
钽电解电容器
主要内容： 一、概况 二、结构 三、主要参数和测试方法 四、主要特点 五、主要失效分析步骤 六、失效模式和失效机理 七、案例
¾钽电解电容器分类
按阳极结构： 钽粉烧结型、钽丝型、箔式卷绕型
按使用的电解质： 固体、液体
¾固体钽电解电容器
1956年美国贝尔实验室首先研制成功 工作介质是在钽金属表面生成的一层极薄的五氧
•外观检查
管脚1
管脚2
IC“＋” 电源端
特征： 1）只有电容烧毁； 2）PCB板上没有正负 标志； 3）管脚1与IC“＋”电 源端相连。
•X-RAY观察分析
负极
电容器芯子 正极
正极钽丝与正极 管脚的连接部位
良品
•X-RAY观察分析
正极钽丝与正极 管脚的连接部位
管 脚 “ 2” 管 脚 “ 1”
失效品
•电参数不合格
1）工艺缺陷； 2）潮气；
¾液钽失效机理
•漏液
1）电容器的密封结构密封工艺不佳； 2）阳极钽丝表面粗糙或有很多沟槽； 3）负极镍引线焊接不当时,镍银合金熔核深深嵌入银
外壳而被硫酸电解液腐蚀等 ；
• 瞬时开路
当钽芯或电解液数量不足时，离心力可能使钽芯 与工作电解液瞬时脱离
• 电参数变化
¾固钽失效机理
•瞬时短路
数十微秒至数毫秒的瞬间漏电流从μA级上升到mA或A数 量级
1）Ta2O5膜存在疵点和缺陷 ，MnO2产生化学变化，很快修 复了阳极氧化膜；
2）振动、冲击、离心等动态环境条件下，阳极引出钽丝晃 动破坏了自身的氧化膜而与MnO2颗粒接触。
•击穿
1）本身缺陷； 2）接反； 3）高温、高压； 4）瞬间浪涌。