鋁電解電容器簡(jiǎn)介

1、內(nèi)內(nèi) 容容何謂電容器何謂電容器電容器種類(lèi)電容器種類(lèi)各類(lèi)電容器特性比較各類(lèi)電容器特性比較電容器之應(yīng)用電容器之應(yīng)用液態(tài)鋁電解電容器構(gòu)造及特性簡(jiǎn)介液態(tài)鋁電解電容器構(gòu)造及特性簡(jiǎn)介品管工程及不良模式分析品管工程及不良模式分析何謂電容器何謂電容器z定義定義:相對(duì)兩導(dǎo)體間存在著電氣絕緣體相對(duì)兩導(dǎo)體間存在著電氣絕緣體電氣絕緣體電氣絕緣體( (介質(zhì)介質(zhì)) )介質(zhì)常數(shù)介質(zhì)常數(shù): : Al Al2 2O O3 3=7-10=7-10 Ta Ta2 2O O5 5=28=28引線端子引線端子(正極正極)引線端子引線端子(負(fù)極負(fù)極)金屬導(dǎo)體金屬導(dǎo)體電容器種類(lèi)電容器種類(lèi)電容器電容器紙質(zhì)電容器紙質(zhì)電容器雲(yún)母電容器雲(yún)母電容器

2、塑膠電容器塑膠電容器陶瓷電容器陶瓷電容器電解電容器電解電容器鋁液體電解電容器鋁液體電解電容器鋁固體電解電容器鋁固體電解電容器鉭液體電解電容器鉭液體電解電容器鉭固體電解電容器鉭固體電解電容器導(dǎo)電高分子導(dǎo)電高分子電容器電容器OS-CAP各類(lèi)電容器特性比較各類(lèi)電容器特性比較 特特性性 種種類(lèi)類(lèi) 集集積積化化 頻頻率率特特性性 溫溫度度特特性性 高高電電壓壓 高高容容量量 壽壽命命 價(jià)價(jià)格格(Cost/Cap.) 液液態(tài)態(tài)鋁鋁電電解解 電電容容 鉭鉭電電解解電電容容 陶陶瓷瓷電電容容 塑塑膠膠電電容容 有有機(jī)機(jī)半半導(dǎo)導(dǎo)體體 電電容容器器 導(dǎo)導(dǎo)電電性性高高分分子子 電電容容器器 註註 : 優(yōu)優(yōu) 劣劣 電

3、容器之應(yīng)用電容器之應(yīng)用 陶瓷陶瓷 電容器電容器 塑膠塑膠 電容器電容器 電解電解 電容器電容器 鉭質(zhì)鉭質(zhì) 電容器電容器 有機(jī)半導(dǎo)體有機(jī)半導(dǎo)體電容器電容器 導(dǎo)電性高分子導(dǎo)電性高分子電容器電容器 信號(hào)藕合信號(hào)藕合 旁路濾波旁路濾波 濾波器濾波器 波形產(chǎn)生波形產(chǎn)生 諧振電路諧振電路 計(jì)時(shí)計(jì)時(shí) 儲(chǔ)能儲(chǔ)能 SPS 濾波濾波 液態(tài)液態(tài)鋁電解電容器構(gòu)造及特性鋁電解電容器構(gòu)造及特性鋁電解電容器構(gòu)造鋁電解電容器構(gòu)造鋁電解電容器鋁電解電容器製作程序製作程序鋁電解電容器特性鋁電解電容器特性壽命試驗(yàn)壽命試驗(yàn)常用電解電容公式常用電解電容公式鋁電解電容器構(gòu)造鋁電解電容器構(gòu)造(1)鋁電解電容器構(gòu)造鋁電解電容器構(gòu)造(2)鋁電

4、解電容器鋁電解電容器製作程序製作程序鋁電解電容器特性鋁電解電容器特性(1)標(biāo)稱(chēng)電容量標(biāo)稱(chēng)電容量（Nominal Capacitance）係指在測(cè)試頻率係指在測(cè)試頻率120Hz時(shí)所測(cè)得之電容量，電容量與金時(shí)所測(cè)得之電容量，電容量與金屬（鋁箔）相對(duì)面積及介質(zhì)常數(shù)成正比，與兩極間距屬（鋁箔）相對(duì)面積及介質(zhì)常數(shù)成正比，與兩極間距離成反比。離成反比。C=A / d 電容量誤差電容量誤差（Capacitance Tolerance） K（ 10%）, M（ 20%）, V（-10+20%） 額定工作電壓額定工作電壓（Rated Working Voltage）（）（WV） 在最高工作溫度下，電解電容器可以

5、承受之最高直流電壓。在最高工作溫度下，電解電容器可以承受之最高直流電壓。 鋁電解電容器特性鋁電解電容器特性(2)突波電壓突波電壓（Surge Voltage）（）（SV） 在最高工作溫度下，電解電容器可以承受之相當(dāng)瞬間在最高工作溫度下，電解電容器可以承受之相當(dāng)瞬間最高峰值電壓。最高峰值電壓。 工作溫度範(fàn)圍工作溫度範(fàn)圍（Operating Temperature Range） -25+85 , - 40+ 85 , - 25+105 , - 40+105 散逸因素散逸因素（Dissipation Factor）（）（120Hz） 以以DF或或tan表示之，其中表示之，其中係損失角。係損失角。 電

6、壓與電流之相位角為電壓與電流之相位角為，而，而+=90 鋁電解電容器特性鋁電解電容器特性(3)等效串聯(lián)電阻等效串聯(lián)電阻（Equivalent Series Resistance）（）（ESR） 通電產(chǎn)生電容量同時(shí)伴生之最大電阻值。通電產(chǎn)生電容量同時(shí)伴生之最大電阻值。 （電極電阻（電極電阻+電解質(zhì)電阻電解質(zhì)電阻+介質(zhì)損失）。介質(zhì)損失）。 ESR= DF/2f C洩漏電流洩漏電流（Leakage Current）（）（LC） 電容器施加直流電壓，經(jīng)規(guī)定時(shí)間後繼續(xù)流通之最大直流電容器施加直流電壓，經(jīng)規(guī)定時(shí)間後繼續(xù)流通之最大直流電流。電流。 I0.01CV or 3A Whichever is gre

7、ater 上示公式須視不同系列產(chǎn)品而定。上示公式須視不同系列產(chǎn)品而定。 鋁電解電容器特性鋁電解電容器特性(4)漣波電流漣波電流（Ripple Current）（）（RC） 在最高工作溫度及在最高工作溫度及120Hz（or 100KHz）頻率下，電解電容器）頻率下，電解電容器可以承受之最高交流電流。可以承受之最高交流電流。 （溫度（溫度/頻率補(bǔ)正係數(shù)）頻率補(bǔ)正係數(shù)） 低溫特性低溫特性（Low Temperature Characteristics） 係指在係指在-25/-40時(shí)，與在常溫時(shí)，與在常溫20之最大阻抗比。之最大阻抗比。 鋁電解電容器特性鋁電解電容器特性(5)J壽命估算壽命估算(Lif

8、e Expectancy)(Life Expectancy) : : 電解電容在最高工作溫度下電解電容在最高工作溫度下，可持續(xù)動(dòng)作的時(shí)間可持續(xù)動(dòng)作的時(shí)間。 L Lx x=L=L0 0* *2 2(T(T0 0-T-Ta a)/10)/10 L Lx x= =實(shí)際工作壽命實(shí)際工作壽命 L L0 0= =保證壽命保證壽命 T T0 0= =最高工作溫度最高工作溫度(85(850 0Cor105Cor1050 0C)C) T Ta a= = 電容器實(shí)際工作周?chē)鷾囟入娙萜鲗?shí)際工作周?chē)鷾囟?Example : 規(guī)範(fàn)值規(guī)範(fàn)值1050C/1000Hrs 650C壽命推估壽命推估:Lx=1000*2(105-

9、65)/10 實(shí)際工作壽命實(shí)際工作壽命:16000Hrs 壽命試驗(yàn)壽命試驗(yàn)(1)z高溫負(fù)荷壽命高溫負(fù)荷壽命(Load Life) 將電解電容器在最高工作溫度下，印加額定工作電壓，經(jīng)將電解電容器在最高工作溫度下，印加額定工作電壓，經(jīng) 一持續(xù)規(guī)定完成時(shí)間後，須符合下列變化：一持續(xù)規(guī)定完成時(shí)間後，須符合下列變化： cap : cap : 試驗(yàn)前之值的試驗(yàn)前之值的20%20%以內(nèi)以內(nèi) tan : 初期特性規(guī)格值的初期特性規(guī)格值的200%以下以下 LC : 初期特性規(guī)格值以下初期特性規(guī)格值以下z高溫放置壽命高溫放置壽命(Shelf Life)將電解電容器在最高工作溫度下，經(jīng)一持續(xù)規(guī)定完成時(shí)間後，將電解電

10、容器在最高工作溫度下，經(jīng)一持續(xù)規(guī)定完成時(shí)間後，須符合下列變化：須符合下列變化： cap : cap : 試驗(yàn)前之值的試驗(yàn)前之值的20%20%以內(nèi)以內(nèi) tan : 初期特性規(guī)格值的初期特性規(guī)格值的200%以下以下 LC : 初期特性規(guī)格值以下初期特性規(guī)格值以下壽命試驗(yàn)壽命試驗(yàn)(2)z高溫充放電試驗(yàn)高溫充放電試驗(yàn)(Charge/Discharge Test) 將電解電容器在最高工作溫度下，印加額定工作電壓，經(jīng)將電解電容器在最高工作溫度下，印加額定工作電壓，經(jīng)充電充電30秒後再放電秒後再放電330秒為一秒為一cycle，如此經(jīng)，如此經(jīng)1,000 cycles後，後，須符合下列變化：須符合下列變化：

11、cap : cap : 試驗(yàn)前之值的試驗(yàn)前之值的10%10%以內(nèi)以內(nèi) tan : 初期特性規(guī)格值的初期特性規(guī)格值的175%以下以下 LC : 初期特性規(guī)格值以下初期特性規(guī)格值以下z漣波負(fù)荷試驗(yàn)漣波負(fù)荷試驗(yàn)(Ripple Life) 將電解電容器在最高工作溫度下，印加直流電壓及最大漣將電解電容器在最高工作溫度下，印加直流電壓及最大漣波電流（直流電壓波電流（直流電壓+最大漣波電壓峰值最大漣波電壓峰值=額定工作電壓），額定工作電壓），經(jīng)一持續(xù)規(guī)定完成時(shí)間後，須符合下列變化：經(jīng)一持續(xù)規(guī)定完成時(shí)間後，須符合下列變化： cap : cap : 試驗(yàn)前之值的試驗(yàn)前之值的20%20%以內(nèi)以內(nèi) tan : 初期

12、特性規(guī)格值的初期特性規(guī)格值的200%以下以下 LC : 初期特性規(guī)格值以下初期特性規(guī)格值以下常用電解電容公式常用電解電容公式z容抗容抗 : XC=1/(2fC) 【】z感抗感抗 : XL=2fL 【】z阻抗阻抗 : Z=ESR2+(XL-XC)2 【】z漣波電流漣波電流 : IR=(AT/ESR) 【mArms】 z功率功率 : P=I2ESR 【W(wǎng)】z諧振頻率諧振頻率 : f0=1/(2LC) 【Hz】電解電容器品質(zhì)管制工程電解電容器品質(zhì)管制工程電解電容器不良模式分析電解電容器不良模式分析品管工程及不良模式分析品管工程及不良模式分析電解電容器品質(zhì)管制工程電解電容器品質(zhì)管制工程(1)流程圖流程

13、圖NO工程名稱(chēng)工程名稱(chēng)管理項(xiàng)目管理項(xiàng)目1導(dǎo)針進(jìn)料導(dǎo)針進(jìn)料外觀外觀, ,尺寸尺寸2鋁箔進(jìn)料鋁箔進(jìn)料標(biāo)示標(biāo)示, ,特性特性, ,包裝狀況包裝狀況3裁切裁切外觀外觀, ,尺寸尺寸4釘接釘接外觀外觀, ,尺寸尺寸, ,釘接阻抗釘接阻抗5電解紙進(jìn)料電解紙進(jìn)料標(biāo)示標(biāo)示, ,包裝狀況包裝狀況6黏膠進(jìn)料黏膠進(jìn)料外觀外觀7捲繞捲繞外觀外觀, ,尺寸尺寸, ,重疊度重疊度8化學(xué)品進(jìn)料化學(xué)品進(jìn)料標(biāo)示標(biāo)示, ,包裝狀況包裝狀況 :IQC:IPQC電解電容器品質(zhì)管制工程電解電容器品質(zhì)管制工程(2)流程圖流程圖NO工程名稱(chēng)工程名稱(chēng)管理項(xiàng)目管理項(xiàng)目9純水純水電導(dǎo)度電導(dǎo)度10電解液調(diào)配電解液調(diào)配電導(dǎo)度電導(dǎo)度,PH,PH值值,

14、 ,火花電壓火花電壓11含浸含浸靜電容量靜電容量, ,損失角損失角12膠蓋進(jìn)料膠蓋進(jìn)料外觀外觀, ,尺寸尺寸, ,硬度硬度13鋁殼進(jìn)料鋁殼進(jìn)料外觀外觀, ,尺寸尺寸, ,防爆壓力防爆壓力14組立組立, ,封口封口外觀外觀, ,尺寸尺寸, ,組立狀況組立狀況15洗淨(jìng)洗淨(jìng)溫度設(shè)定溫度設(shè)定, ,外觀外觀16套管進(jìn)料套管進(jìn)料外觀外觀, ,尺寸尺寸, ,收縮率收縮率:IQC:IPQC電解電容器品質(zhì)管制工程電解電容器品質(zhì)管制工程(3)流程圖流程圖NO工程名稱(chēng)工程名稱(chēng)管理項(xiàng)目管理項(xiàng)目1718套管套管外觀外觀串排串排, ,充電充電, ,選別選別溫度溫度, ,時(shí)間時(shí)間, ,電壓電壓, ,電流設(shè)定電流設(shè)定靜電容量

15、靜電容量, ,損失角損失角, ,漏電流漏電流1919導(dǎo)針加工導(dǎo)針加工外觀外觀, ,形狀形狀, ,尺寸尺寸20包裝包裝標(biāo)示標(biāo)示, ,數(shù)量數(shù)量2121最終檢查最終檢查靜電容量靜電容量, ,損失角損失角, ,漏電流漏電流22232425入庫(kù)入庫(kù)備貨備貨出貨檢驗(yàn)出貨檢驗(yàn)靜電容量靜電容量, ,損失角損失角, ,漏電流漏電流出貨出貨:FQC:OQC:IPQC電解電容器不良模式分析電解電容器不良模式分析(1)z 短路短路(Short Circuit)z 開(kāi)路開(kāi)路(Open Circuit)z 靜電容量減低靜電容量減低(Capacitance Reduction)z 損失角升高損失角升高(DF Increase)z 漏電流增加漏電流增加(Leakage Current Increase)z 安規(guī)爆裂安規(guī)爆裂(Safety Vent Open)z 漏液漏液(Electrolyte Leakage)短路短路開(kāi)路開(kāi)路靜電容量降低靜電容量降低ESR昇高昇高漏電流增加漏電流增加爆裂爆裂漏液漏液主主要要原原因因失失效效模模式式內(nèi)內(nèi)部部現(xiàn)現(xiàn)象象製製造造缺缺失失應(yīng)應(yīng)用用缺缺失失無(wú)無(wú)法法預(yù)預(yù)測(cè)測(cè)電極短路電極短路氧化層介電破壞氧化層介電破壞隔離紙介電破壞隔離紙介電破壞端子斷路端