低ESR钽电容器中石墨和银浆的优选
低ESR钽电容器中石墨和银浆的优选
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低ESR钽电容器中石墨和银浆的优选摘要顾客对以聚合物和二氧化锰为电解质的钽电容器的低ESR(等效串联电阻)特性有持续的需求。
要生产出致密的阴极接触层,石墨和银浆的配方的优选就很重要。
优选后的石墨和银浆具有良好的浸渍性并对被膜块起到良好的包覆作用。
良好的石墨层和银浆层也可以在钽电容器的生产和表面安装过程中表现出良好的热稳定性和结合强度。
本文描述了石墨和银浆的关键特性。
讨论了钽电容器生产过程中覆盖在电解质上的石墨和覆盖在石墨之上的银浆两者之间的相互影响。
可使用润湿角度测量方法、热稳定性变化和阳极块界面结合强度来解释石墨和银浆的特性。
要使钽电容器获取理想性能,需要重点讨论一下石墨和银浆中碳、银浆、树脂和溶剂各自所起的作用。
针对石墨和银浆特性对低ESR钽电容器生产提出一些建议。
1、前言为获得低ESR钽电容器(以聚合物和二氧化锰作为电解质),有必要强调一下石墨和银浆在其中所起的作用。
重点关注的是石墨和银浆的颗粒尺寸分布和形态,因为在烘干后所形成的薄膜层中,石墨和银浆需要形成良好的包覆状态才能有利于电连接。
树脂的正确选择也是很重要的,它对内部ESR 以及ESR的稳定起到重要的作用。
钽电容器在进行表面安装过程中,要经受远红外回流焊焊接;在这种回流焊过程中,石墨、银浆和树脂的良好包覆对钽电容器经受住260℃或更高温度起到很重要的作用。
树脂热衰变会导致ESR出现较大的偏移,同时会引起钽电容器的机械性能失效。
以前,树脂使用的是丙烯酸,现在已经被新型树脂所取代,其中包括环氧类树脂。
通过温度重力分析(TGA)对这些原材料进行定量分析,可以说明热稳定性变化和ESR偏移的所导致的差异。
导电填充物(银或碳)和树脂之间比例对最终ESR有直接的关系。
这种比例范围需要评价继而才能获得更低ESR。
树脂低将会导致导电填充物分布不良。
树脂太多又会压缩银或碳,继而导致导电层变薄。
使用的溶剂类型对石墨和银浆的性能也很重要。
溶剂的选择方法可通过对聚合物/二氧化锰层上的石墨和银浆进行简单的接触角测量得到。
钽电容知识总结(结构工艺参数选型)
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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MnO2。
能优于MnO2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。
导电银浆涂膜均匀性和致密性的研究
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111 试验方法 选择两种或两种以上的防沉剂和消泡剂进行对
比试验 , 以一定的方式加入到银浆中 , 检测银浆的 沉降速率 、密度 、剪切强度 、体积电阻率来判定添 加效果 , 由此确定最佳的防沉剂和消泡剂及其最佳 用量 。
112 试验内容 1. 2. 1 添加防沉剂的试验
银粉颗粒以悬浮状态分散在浆料体系中 ,银粉和 基体之间由于受到密度差 、电荷 、凝聚力 、作用力和分 散体系的结构等诸多因素的影响 ,常出现银粉沉降现 象 ,如果沉降过快会使产品在挂浆时产生流挂 ,涂层 厚薄不均匀 ,乃至影响到涂膜的物化性能 。因此 ,防 止银粉的沉降 ,使用防沉剂很重要 。当然 ,在选择防 沉剂时 ,要考虑到与基体的匹配 ,否则会适得其反 。 我们选择 A 、B 两种防沉剂作为研究对象 。A 为蓖麻 油衍生物 ,在非极性溶剂中有溶胀 、凝胶化的性质 ,溶 胀后溶胀粒子间可以生成微弱的氢键而形成触变结 构 ;B 为聚酰胺蜡 ,在涂料中与填料反应产生稳定的 胶状结构 ,赋予触变性质 ,从而防止浆料的沉降 ,同时 也有防止涂料流挂的效果[1] 。
参考文献
[1 ] 钱逢麟 ,竺玉书. 涂料助剂. 北京 : 化学工业出版社 ,1997 :216~ 217.
[2 ] 王树强. 涂料工艺 (第三分册) . 北京 :化学工业出版社 ,1994 :300 ~303.
[3 ] (美) T·C 巴顿著. 郭隽奎 ,王长卓译. 涂料流动和颜料分散. 北 京 :化学工业出版社 ,1998 :281.
剪切强度/ MPa
1199 1195 1192 1190 1189
由表 4 、表 5 可见 ,ES - 12 的结果较好 。
2 结果与讨论
211 添加不同的防沉剂与沉降速率的关系 以沉降时间对沉降速率作图 (图 2) 。
低esr陶瓷电容
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低ESR陶瓷电容低ESR陶瓷电容的作用和特点作用低ESR陶瓷电容是电子元器件中常见的一种电容器,其作用主要体现在以下几个方面:1.平滑电源电压:低ESR陶瓷电容能够有效地平滑电源电压,稳定供电。
2.提供瞬态响应:低ESR陶瓷电容能够提供快速的电流响应,使电路在瞬态变化时能够更好地适应。
3.过滤电源噪声:低ESR陶瓷电容具有较好的高频特性,可以过滤电源中的高频噪声。
特点低ESR陶瓷电容具有以下几个特点:1.低等效串联电阻(ESR):低ESR陶瓷电容的ESR值较低,能够提供更好的功率传输效率和电压稳定性。
2.高频特性优越:低ESR陶瓷电容具有较好的高频响应特性,能够在高频范围内提供稳定性能。
3.体积小、重量轻:低ESR陶瓷电容的体积较小、重量较轻,适合在高密度电子设备中使用。
低ESR陶瓷电容的分类低ESR陶瓷电容可根据其结构和特性进行分类,主要有以下几种类型:X5R型X5R型低ESR陶瓷电容是一种较为常见的类型,其特点是具有较高的容量稳定性和低等效串联电阻。
X7R型X7R型低ESR陶瓷电容是一种在温度范围较广时具有较好电性能的电容器,其容量稳定性和ESR值相对较高。
Y5V型Y5V型低ESR陶瓷电容是一种在温度变化大的情况下仍保持较好电性能的电容器,但容量稳定性和ESR值相对较差。
低ESR陶瓷电容与传统电解电容的比较低ESR陶瓷电容与传统电解电容相比,具有以下优势和特点:1.体积小、重量轻:低ESR陶瓷电容相对于传统电解电容来说,体积更小、重量更轻,适用于高密度电子设备。
2.快速响应性:低ESR陶瓷电容具有快速的响应速度,能够适应瞬态变化,而传统电解电容则相对较慢。
3.高频特性优越:低ESR陶瓷电容在高频范围内具有较好的稳定性能,能够过滤高频噪声,而传统电解电容则受到限制。
4.容量稳定性好:低ESR陶瓷电容的容量稳定性相对较好,而传统电解电容的容量稳定性较差。
低ESR陶瓷电容的应用领域低ESR陶瓷电容在电子设备中有广泛的应用,主要涵盖以下领域:通信设备低ESR陶瓷电容在通信设备中应用广泛,例如无线路由器、移动通信基站等。
超级电容器的选择是
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超级电容器的选择是:石墨或石墨烯氧化物摘要氧化石墨是石墨综合体通过改进的悍马方法得到的一个中间体,比石墨具有更高的电容性,达到189Fg−1这是由于氧化石墨上一个额外的准电容在其基底层上附含氧官能团的效果。
考虑到它的高电容量,低成本,短处理时间,氧化石墨烯可能是一个更好的选择比石墨烯作为超级电容器的电极材料。
引言超级电容器是最有前途的能量储存装置,它具有很高的功率密度、长周期的寿命,已经吸引了相当大的注意,由于它们在电动汽车和其他高功率装置方面的潜力。
目前,多孔碳,如活性碳,活性碳纤维,碳气凝胶,碳纳米管,模板碳和碳化物衍生碳等,是最常用的超级电容器的电极材料之一。
石墨的单原子层,,是一个二维石墨纳米片,,由于它具有超级电导率,高的理论表面面积超过2600m2 g-1 和好的的化学耐受性,最近收到了越来越多的关注。
然而,由于石墨纳米薄片不可避免的聚集,其表面面积通常比理论值低得多,而且它的电容量一般是在100–200 F g-1的范围内。
氧化石墨烯,是一个单层的石墨氧化物,是石墨综合体通过氧化–脱落–还原的方法形成的中间体—石墨粉,这是制作石墨最广泛使用的方法由于其成本低,工艺简单,产量大。
氧化石墨烯可以被看做是一个功能性石墨烯,其基底面层和边缘含氧官能团。
当石墨中的碳原子在sp2轨道杂化时部分退化成sp2-sp3杂化原子后,氧化石墨烯拥有较少的π-π堆垛能力,不好的导电能力,因此从理论上讲它不能直接被用来做超级电容器的电极材料。
此外,由于氧化石墨烯底层的纳米复合材料有导电聚合物或金属氧化物已引起了极大的兴趣,因为这些纳米复合材料呈现出很高的电容性和好的循环能力,它们中的一些似乎表明,氧化石墨烯本身不适合被用于超级电容器。
此外其比表面积,几何气孔和电导率,化学属性在多孔碳确定电容性能方面也充当一个重要角色。
它已被广泛证明,表面官能团包含氧。
氮气或者磷可以很大程度上加强总电容通过额外的法拉第反应,叫做准电容效应,同时也提高了多孔碳材料电解质溶液的润湿性。
钽电容 mlcc 电解电容esr
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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。
低ESR聚合物钽电容器
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低ESR聚合物钽电容器来源:北极星电力技术网时间:2009-05-14 责任编辑:巧兰标签:随着各类多媒体信息处理器械向小型化,高速处理化和低功耗化方向发展,导致需求小型元器件、高集成度LSIC(高频率、低电压)电路,并且要求电路间歇性工作。
这样对于使用的电容器,提出一系列的新要求。
特别是对于以小型化和大容量见长的钽电容器,提出低等效串联电阻(ESR)的新要求。
钽电容器的新需求需要低ESR解耦电容器半导体电路急速向高速且低电压方向发展,时钟频率日益增高,低电压需求允许电压变化的余量缩小。
为了抑制高频干扰和电压波动,急需小型化且大容量的低ESR解耦滤波电容器。
需要低ESR平滑电容器为了实现设备低功耗化,在设备里设置有停止时钟的电路,一旦设备要进入休眠状态,便利用停止时钟电路,使开关电源停止工作,减少电力消耗。
因此,电路将频繁地改变接通/断开的状态,为此,开关电源电要具备相当快的响应速度,平滑波动电流的变化,这就急需小型且大容量的低ESR钽电容器。
吸收噪声的低ESR电容器PDA等便携式信息处理终端日益高性能化和多功能化,由此其内部流通的电流变动非常大。
为了消除大电流变动造成的干扰,也需要小型且大容量的低ESR钽电容器。
钽电容器的技术进展在各种电容中,钽电容一向以每单位体积具备较高静电容量而著称。
随着高密度表面组装(SMT)技术的进步,钽电容器也不断地改进,由圆桶状发展成片状,并为了降低ESR,已将电解质由二氧化锰改用高分子聚合物。
一般都是利用烧结工艺制造钽电容:首先将微米颗粒的钽粉连同钽引线压制成型,然后在1500℃左右进行真空烧结,形成钽电容器的阳极体。
在这多孔烧结体表面上,通过阳极氧化方法形成一层Ta2O5介质薄膜,作为钽电容器的阴极层。
在层Ta2O5(介质)的基础上包覆一层二氧化锰,现在为降低ESR已改用导电性高分子聚合物。
通过长期研究发现,钽电容的阴极层影响ESR和耐热性。
将阴极层改用聚丙烯(Polypropylene)后,钽电容器获得了低ESR和高耐热特性。
钽电容 mlcc 电解电容esr
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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。
教你如何选择电容
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电容的分类固定电容器电容量固定的电容器叫做固定电容器。
根据介质的不同可分为陶瓷、云母、纸质、薄膜、电解几种。
陶瓷电容器陶瓷电容器是用高介电常数的电容器陶瓷〈钛酸钡一氧化钛〉挤压成圆管、圆片或圆盘作为介质,并用烧渗法将银镀在陶瓷上作为电极制成。
它又分高频瓷介和低频瓷介两种。
高频瓷介电容器适用于无线电、电子设备的高频电路。
具有小的正电容温度系数的电容器,使用于高稳定振荡回路中,作为回路电容器及垫整电容器。
低频瓷介电容器限于在工作频率较低的回路中作旁路或隔直流用,或对稳定性和损耗要求不高的场合〈包括高频在内〉。
这种电容器不宜使用在脉冲电容中,因为它们易于被脉冲电压击穿。
穿心式或支柱式结构瓷介电容器,它的一个电极就是安装螺丝。
引线电感极小,特别适于高频旁路用。
独石电容器独石电容器即多层陶瓷电容器,其结构是在若干片陶瓷薄膜坯上被覆以电极桨材料,叠合后一次绕结成一块不可分割的整体,外面再用树脂包封而成,它是一种小体积、大容量、高可靠和耐高温的新型电容器,高介电常数的低频独石电容器也具有稳定的性能,体积极小。
云母电容器就结构而言,可分为箔片式及被银式。
被银式电极为直接在云母片上用真空蒸发法或烧渗法镀上银层而成图3,由于消除了空气间隙,温度系数大为下降,电容稳定性也比箔片式高。
云母电容器广泛应用在高频电器中,并可用作标准电容器。
玻璃釉电容器的介质是由一种浓度适于喷涂的特殊混合物喷涂成薄膜而成,介质再以银层电极经烧结而成"独石"结构。
玻璃釉电容器的性能可与云母电容器媲美,能耐受各种气候环境,一般可在200℃或更高温度下工作,额定工作电压可达500V,损耗tgδ0.0005~0.008纸质电容器纸质电容器在无线电、电子设备中应用很广,一般是用两条铝箔作为电极,中间以厚度为0.008~0.012mm的电容器纸隔开重叠卷绕而成,制造工艺简单,价格便宜,能得到较大的电容量,一般在0.25μF以下,但容量误差较大且不易控制,质量较好的是±10%,损耗较大,温度频率特性稳定性较差。
高频低ESR片式有机钽电解电容器的性能参数及其可靠性问题研究

t g 6 = P / Q 角、 缺块 的 问题 式中: t 为 电容器 的损 耗角正切 , %; P为钽 电容 器的有功功率 , 根据 不同的钽粉 . 采用恰 当的烧结温度和保温 时间 . 在去除杂质 W: 0为电容器的无功功率 . W 的 同时又使钽芯子获得 良好的孔 隙率 。 通过对 阳极制造工艺全过程进
1 高频低 E S R片式 有机钽 电解电容器性能参数
1 . 1 电容 量 C
』 0 ≤KCU
式 中: C为钽 电解电容器额定容量 ,法拉 为测试 电压 , v; 为漏 电流常数 , 缸 ; 厶为钽 电容允许最大漏 电流 , 。 由两块相互贴近 的金属 板且中间夹有 电介质 构成的最小元件单 通 常片式有机 固体钽 电容器 漏电流的测试电压为其额定 电压 的 元就是最基本 的电容器 。其电容量可 以用定用下式表示 : 1 . 2 倍, K的取值一般 是 0 . 1 ,但 随着技术 的发展 , 的取值不 断减小 . C =  ̄ s S / d KE ME T 已经将 K值 减 小 到 0 . O 1 式中 : s 是介质层 的介电常数 , 在钽 电解 电容器中就是 T a O 的介 1 . 4 等效 串联 电阻 E S R 电常数 : 5是电极板的有效面积 .在钽电解电容器 中是各微细钽粉颗 钽 电解 电容器 在 电路 中所体 现 出来 电阻值 就是 等效 串联 电阻 粒烧结后形成的多空烧结体的 内外部表面积之和 : d 是两 电极板 间的 ES R值 . 它由电容器 的结构 、 各 部分之间结合情况 以及钽 电容器所用 距离 . 这 里指 的就是 T a O 层的厚度 。 所以钽 电解 电容器的电容量主要 的材料决定 。而片式有机钽 电解 电容器是属于烧结型电容器 . 所 以它 决定于电容器 的结构尺寸和 T a s O 层的介 电常数 ,并且介电常数 的稳 的 E S R可 以有 三部分 组成 : ( 1 ) R , :钽 氧化 膜及 其界 面吸 附分 子 的 定性决定 了钽电容器 的稳定性 E S R ; ( 2 ) 分布参数 电阻 R 。 : 钽 阳极体烧结体和钽 电容 阴极 的电阻 ; ( 3 ) 由于这些数据测量 在实际 中不好操作 . 一般. 人们采用下式 表示 R : 各层材料 的固有电阻加上外表面各层次间的的接解 电阻 钽 电容 容量 . 器的等效 串联 电阻 R可用等下式表示 :
低esr钽电容

低ESR钽电容一、什么是低ESR钽电容1.1 钽电容的基本原理钽电容是一种电子元件,用于存储和释放电荷。
它由钽箔作为正极,氧化物作为绝缘层,以及导电聚合物作为负极构成。
钽电容的工作原理是利用正极和负极之间的电荷分离来存储电能。
1.2 ESR的概念ESR是指钽电容内部的等效串联电阻(Equivalent Series Resistance)。
ESR的大小决定了钽电容的性能,特别是在高频应用中的性能。
低ESR钽电容具有较小的等效串联电阻,能够更好地适应高频环境。
二、低ESR钽电容的优势2.1 适用于高频应用低ESR钽电容在高频应用中表现出色。
由于其较小的等效串联电阻,它能够更好地响应高频信号,并提供更稳定的电源。
这使得低ESR钽电容成为无线通信设备、计算机和其他高频电子设备的理想选择。
2.2 提高能量储存密度由于低ESR钽电容能够以更高的效率存储和释放电能,它能够提高能量储存密度。
这使得电子设备在相同体积下能够存储更多的能量,从而延长了设备的使用时间。
2.3 降低能量损耗低ESR钽电容能够更有效地转换电能,并减少能量损耗。
这意味着设备在工作时产生的热量更少,从而降低了能量的浪费。
这对于需要长时间运行的设备,如移动通信基站和工业自动化设备,尤为重要。
三、低ESR钽电容的应用领域3.1 通信设备低ESR钽电容广泛应用于通信设备中。
它们可以用于无线电、卫星通信、移动通信基站等设备,以提供稳定的电源和高效的能量转换。
3.2 计算机和服务器在计算机和服务器中,低ESR钽电容被用于电源管理和电路滤波。
它们能够提供稳定的电源,减少电压噪声,并保护电路免受电源波动的影响。
3.3 汽车电子低ESR钽电容在汽车电子中也有广泛的应用。
它们可以用于汽车发动机管理系统、车载娱乐系统、安全系统等,以提供稳定的电源和高效的能量转换。
3.4 工业自动化在工业自动化领域,低ESR钽电容被用于电源管理和电路滤波。
它们能够提供稳定的电源,减少电压噪声,并保护电路免受电源波动的影响。
钽电容选型、使用注意事项
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选择和使用钽电解电容器需要注意哪些方面1、选择考虑因素设计师针对某个特定用途在选择电容器类型时,必须考虑众多因素。
选择时,一般优先考虑应用需求的最重要特性,然后选择和协调其他特性。
几个最重要因素如下,并给出列为最重要因素的原因。
1.1 温度温度影响:A)电容量介电常数的变化引起导体面积或间距变化引起B)漏电流:通过阻抗变化影响C)高温击穿电压和频率对发热的影响D)额定电流,当发热产生影响时E)电解液从密封处泄漏1.2 湿度湿度影响:A)漏电流 B)击穿电压 C)对功率因数或品质因数的影响1.3 低气压低气压影响:A)击穿电压 B)电解液从密封处泄漏1.4 外加电压外加电压影响:A)漏电流 B)发热及伴随的影响 C)介质击穿:频率影响 D)电晕 E)对外壳或底座的绝缘1.5 振动振动影响:A)机械振动引起的电容量变化 B)电容器芯子、引出端或外壳发生机械变形1.6 电流电流影响:A)对电容器的内部升温和寿命的影响 B)导体某发热点的载流能力1.7 寿命所有环境和电路条件对其都有影响。
1.8 稳定性所有环境和电路条件对其都有影响。
1.9 恢复性能电容量变化后,能否恢复到初始条件。
1.10 尺寸、体积和安装方法在机械应力下,当产品安装固定不当时,容易导致引线承受较大应力或共振,严重时会产生引线断裂待现象。
2 、在选择和使用电容器时应考虑下列内容:A)电路设计者为了设计出能在要求的时间内满意工作的电路,所使用的电容量允许偏差必须考虑:符合规范规定的允许偏差:电容量 --温度特性变化;恢复特性;电容量 --频率特性;介质吸收;电容量与压力、振动和冲击的关系;电容量在电路中的老化和贮存条件。
B)需考虑电容器引出端和外壳之间的电容量,如果此电容量会产生杂散电容和漏电流。
C)可以用多种电容器组合获得要求的电容量,从而补偿电容量--温度特性等。
D)施加于电容器的峰值电压不能超过相应规范规定的额定值。
通常,相同的峰值电压可能由于以下条件而降低:老化;温升;介质区域增大;外加电压频率较高;潮气进入电容器。
低ESR导电聚合物钽电容器的开发
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低ESR导电聚合物钽电容器的开发摘要NeoCapacitor是对使用导电聚合物材料生产的钽电容器的一种命名。
为了满足CPU运行速度的提高、电能消耗量和驱动电压的降低,NEC TOKIN已经开发出一些ESR值达到9mΩ的V壳低ESR产品,并且还在持续开发出更低的ESR值产品。
最近NEC TOKIN通过改进钽电容器内部结构和阴极层成功的开发出至今为止最有竞争力的的6mΩ的产品以满足市场需求。
关键词:钽电容器,低ESR, 导电聚合物一、前言最近由于CPU运行速度的提高、电能消耗量和驱动电压的降低,市场加速了对低ESR (等效串联电阻)值电容器的需求,此种电容器在电路中起到退耦作用。
NeoCapacitor是使用导电聚合物材料生产出的钽电容器。
与二氧化锰材料相比,高导电聚合物的使用对ESR 的降低更为明显,因此可以满足CPU的以上需求。
NEC已经开发出ESR值是9mΩ的钽电容器,其最大外形尺寸是7.3mm(L)×4.3mm(W)×2.0mm(H)(V壳)。
为了对市场需求的反应更快,我们近来通过改进钽电容器的内部结构和阴极层已经成功开发出ESR值是6mΩ的钽电容器。
本文描述的是开发过程中的一些工作情况。
二、NeoCapacitor产品的概述由于单位容积中具有较高的电容量,通常情况下认为钽电容器介于不同电容器之间,比较适合高密度组装、小型而且有大容量需求的设备当中。
NeoCapacitor产品不仅能提供低ESR值,同时也继承了钽电容器尺寸减小、容量增大的特点。
图1是NeoCapacitor的结构示意图。
图片1是NeoCapacitor产品的外形示样。
图1 NeoCapacitor结构示意图图片1 NeoCapacitor产品的外形示样NeoCapacitor通常是使用以下方法生产出来的:首先通过模压方法将钽粉颗粒与钽丝压制在一起,然后在1500℃高温下真空烧结制成钽阳极块;接着通过阳极氧化方法在多孔阳极块表面形成Ta2O5电介质薄膜;导电聚合物作为固体电解质沉积在阳极块的内部和外部;紧接着石墨层和银浆层依次沉积在阳极块上作为阴极导出,钽块就这样基本形成。
具有低ESR的积层陶瓷贴片电容器
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新品发布NEW PRODUCTS · 2018年5月 · 今日电子紧凑型管状保险丝为高功率设备节省空间606系列大电流管状保险丝专为额定功率高达23k W的高压电源电路等应用的过流保护而设计,交流电压为500V 时,其额定电流为40~63A,交流电压为500V时,分断电流为2000A。
由于采用10m m×32m m管体,单个606保险丝所需的电路板空间比以往并联多个低额定电流保险丝的设计更少。
因此,设计师在设计大功率设备时可减少为保护组件预留的电路板空间。
606系列大电流管状保险丝的典型应用包括:电信设备不间断电源(U P S)、逆变器和整流器等电源转换设备、电动汽车电源设备(EVSE)、非车载充电桩、电梯系统的电机保护。
606系列大电流管状保险丝具有以下关键优势:市面上超小的500V额定电压管状保险丝系列,额定电流为40~63A,交流电压为500V时,额定分断电流为2000A;适用于额定功率高达23k W的单相电源电路的过流保护;端盖配集成式脱落引线,无须安装配件和/或引线成型工艺;这种保险丝的工作温度在-55℃~125℃之间,可在极端温度环境中提供可靠保护。
Littelfuse高效率与软开关兼备的650V耐压IGBTR O H M 新开发出兼备超低传导损耗和高速开关特性的650V 耐压I G B T“R G T V系列(短路耐受能力保持版)”和“R G W系列(高速开关版)”,共21种机型。
这些产品非常适用于U P S(不间断电源)、焊接机及功率控制板工业设备、空调、I H(感应加热)等消费电子产品的通用变频器及转换器的功率转换。
此次开发的新系列产品采用薄晶圆技术及R O H M独有结构,在具有权衡关系的低导通损耗和高速开关特性方面,获得了业界鼎级的性能。
例如,在交错式P F C电路中使用时,与以往产品相比,轻负载时效率提升1.2%,重负载时效率提升0.3%,有助于进一步降低应用的功耗。
非固体电解质钽电容结构

非固体电解质钽电容结构
非固体电解质钽电容的结构主要包括以下几个部分:
阳极层:通常由金属粉末压制成型、烧结而成,其内部结构为钽金属。
介质层:主要为五氧化二钽,它是在阳极金属表面通过化学处理形成的。
阴极层:由硝酸锰热分解或有机物聚合形成,其内部结构为二氧化锰或聚合物。
辅助阴极层:包括石墨银浆层和银膏粘结层,这些层是通过石墨、银浆分别浸渍干燥而成的。
连接层:银膏粘结层内部结构为连接芯块与引出金属,其中银膏层对应模压塑封产品,或裹锡层对应树脂包封产品,或熔锡层对应金属封装产品。
引出层及其他:主要是引出金属结构,如引线框、CP线等。
这些部分共同构成了非固体电解质钽电容的基本结构,确保了电容器的正常工作。
值得注意的是,具体的结构可能会因制造工艺、产品规格等因素而有所差异。
电极银浆银粉特性对瓷介电容器性能的影响

的 条 件 下 ,对 制 备 电 容 器 的 电 极 银 浆 与 电 容 器 电 性
能 间 的 关 系 进 行 了 研 究 ,发 现 制 备 银 浆 所 用 银 粉 的
比表面积对瓷介电容器的电容量与电容损耗存在较
大影响。
90 min。每种银粉制成的银浆平行做3 0 个样品。
表 I 银 粉 A、B、C、1> 物 理 化 学 参 数 指 标
【 G I s ro
0.1 -
0.1
0.2
0.3
Partial pressure point P/Pt)
图 1 银 粉 B 的 BKT多点法拟合直线 Fig. 1 BET multipoint method for fitting a
straight line of silver powder B
Table 1 Physical and chemical parameters
of silver powder A, B, C, and D
Parameter Particle size Du> /fj.m Particle size Dja Particle size D^< /^m Specific surface area
1.2 制浆 以质 量 比60 : 2 : 3 8 分別称量银粉、玻璃粉及
有机载体•置于研钵内初步混合均匀,再使用三辊轧 机将浆料混合、轧制.直至细 度小于 10 pm 。 1 . 3 电容器电极制备
选 用 BaTiO.,陶瓷为电容器基体.利用丝网印 刷的方式先在陶瓷基体的一面均匀涂覆上银浆.并 在 180 °C 下 烘 干 固 化 5 min,然后用同样的方法在 基体的另一面涂覆、烘干银浆.最后将烘干后的基片 放入烧 结炉 中烧结.烧结温度为830 °C .烧结时间
最好的钽电容

最好的钽电容钽电容是电子工程中一种常见的电容器,由于其良好的电容稳定性、低电阻、高可靠性和小体积等特点,被广泛应用于手机、平板电脑、计算机、电视机等电子设备中。
作为最好的钽电容,它有什么特点呢?首先,最好的钽电容应该具有超高的电容容量。
因为如果一个电容器的电容容量过小,就无法满足电路的需求,甚至会导致电路不稳定或无法正常工作。
理想情况下,最好的钽电容的电容容量应该能够达到几百微法或数千微法以上,以满足各种复杂电路的需求。
其次,最好的钽电容应该具有低的ESR(Equivalent Series Resistance)和低的ESL(Equivalent Series Inductance)值。
ESR 是电容的串联等效电阻,如果ESR值过高,就会导致钽电容在高频时失去其良好的电性能,同时也容易引起热效应等问题。
而ESL则是电容的串联等效电感,与ESR一样,ESL愈大,就会对电性能产生影响。
因此,最好的钽电容应该在设计时限制住这两个参数。
第三,最好的钽电容应该具有超长的电容器寿命。
由于钽电容使用的是铌酸钽作为其电极材料,这种材料虽然质地坚硬而且表面有一层致密、具有防腐蚀和电容特性的氧化层,但其在操作温度和电压等方面的严格限制也决定了其存活周期。
因此,最好的钽电容应该在材料和工艺上都有所创新和改进,能够在严峻的环境下稳定运行,同时寿命也应该长达数年以上。
最后,最好的钽电容应该具有较高的性价比。
价格是衡量一款电容器的重要指标之一,从成本效益角度看,最好的钽电容的价格应该相对合理,拥有良好的技术性价比优势,能够为广大电路设计师带来更大的经济和社会价值。
综上所述,最好的钽电容应该具有高的电容容量、低的ESR和ESL 值、超长的寿命和较高的性价比。
这样的钽电容在电子工程领域得到广泛使用,推动了整个电子信息产业的发展。
mlcc电容电极材料区别

mlcc电容电极材料区别电容电极材料是电容器的重要组成部分,它们决定了电容器的性能和特性。
常见的电容电极材料包括镀银材料、镀锡材料和有机半导体材料。
下面我们将分别介绍这三种材料的特点和区别。
镀银材料是一种常见的电容电极材料。
它具有良好的导电性和导热性能,使电容器具有低内阻和高频率响应的特点。
镀银材料的导电性能优于其他材料,能够提供更低的电阻和更高的电流承载能力。
此外,镀银材料还具有良好的耐腐蚀性和稳定性,能够在恶劣环境下长期稳定工作。
然而,镀银材料的成本较高,制造工艺复杂,因此价格也相对较高。
镀锡材料是另一种常用的电容电极材料。
它具有较好的导电性和耐腐蚀性能,能够在一定程度上满足电容器的要求。
与镀银材料相比,镀锡材料的成本较低,制造工艺也相对简单,因此价格较为适中。
然而,镀锡材料的导电性能和稳定性不如镀银材料,对于一些高频率和高精度要求较高的应用场景可能不够理想。
有机半导体材料是近年来发展起来的一种新型电容电极材料。
它具有良好的导电性和导热性能,能够满足高频率和高精度的应用需求。
有机半导体材料的特点在于其可塑性和可加工性,能够制造出更小尺寸和更轻薄的电容器。
此外,有机半导体材料还具有良好的耐腐蚀性和稳定性,能够在恶劣环境下长期工作。
然而,由于有机半导体材料的研发和制造工艺相对较新,其成本较高,价格相对较贵。
不同的电容电极材料具有不同的特点和适用范围。
镀银材料具有良好的导电性和稳定性,适用于高频率和高精度的应用场景;镀锡材料具有较低的成本和相对简单的制造工艺,适用于一般的应用场景;有机半导体材料具有良好的导电性和导热性能以及可塑性和可加工性,适用于小尺寸和轻薄的应用场景。
在选择电容电极材料时,应根据具体应用需求和成本考虑综合因素,选择最合适的材料。
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低ESR钽电容器中石墨和银浆的优选摘要顾客对以聚合物和二氧化锰为电解质的钽电容器的低ESR(等效串联电阻)特性有持续的需求。
要生产出致密的阴极接触层,石墨和银浆的配方的优选就很重要。
优选后的石墨和银浆具有良好的浸渍性并对被膜块起到良好的包覆作用。
良好的石墨层和银浆层也可以在钽电容器的生产和表面安装过程中表现出良好的热稳定性和结合强度。
本文描述了石墨和银浆的关键特性。
讨论了钽电容器生产过程中覆盖在电解质上的石墨和覆盖在石墨之上的银浆两者之间的相互影响。
可使用润湿角度测量方法、热稳定性变化和阳极块界面结合强度来解释石墨和银浆的特性。
要使钽电容器获取理想性能,需要重点讨论一下石墨和银浆中碳、银浆、树脂和溶剂各自所起的作用。
针对石墨和银浆特性对低ESR钽电容器生产提出一些建议。
1、前言为获得低ESR钽电容器(以聚合物和二氧化锰作为电解质),有必要强调一下石墨和银浆在其中所起的作用。
重点关注的是石墨和银浆的颗粒尺寸分布和形态,因为在烘干后所形成的薄膜层中,石墨和银浆需要形成良好的包覆状态才能有利于电连接。
树脂的正确选择也是很重要的,它对内部ESR 以及ESR的稳定起到重要的作用。
钽电容器在进行表面安装过程中,要经受远红外回流焊焊接;在这种回流焊过程中,石墨、银浆和树脂的良好包覆对钽电容器经受住260℃或更高温度起到很重要的作用。
树脂热衰变会导致ESR出现较大的偏移,同时会引起钽电容器的机械性能失效。
以前,树脂使用的是丙烯酸,现在已经被新型树脂所取代,其中包括环氧类树脂。
通过温度重力分析(TGA)对这些原材料进行定量分析,可以说明热稳定性变化和ESR偏移的所导致的差异。
导电填充物(银或碳)和树脂之间比例对最终ESR有直接的关系。
这种比例范围需要评价继而才能获得更低ESR。
树脂低将会导致导电填充物分布不良。
树脂太多又会压缩银或碳,继而导致导电层变薄。
使用的溶剂类型对石墨和银浆的性能也很重要。
溶剂的选择方法可通过对聚合物/二氧化锰层上的石墨和银浆进行简单的接触角测量得到。
溶剂对石墨和银浆的浸润性和边角覆盖的好坏将会对钽电容器的质量有直接的影响。
另外,流变能力也会影响到包覆性、导电层的厚度以及内部ESR。
对于配方设计工程师来说,必需有针对的对聚合物钽电容器和二氧化锰钽电容器开发出不同的银浆和石墨浆料。
这些浆料的电性能和相互作用很大程度会受到电解质类型的影响。
对于有机聚合物电解质钽电容器来说,银浆/石墨的烘干温度一般比二氧化锰电解质钽电容器要小得多。
通常二氧化锰电解质钽电容器用银浆/石墨的烘干温度大于150℃;而有机聚合物电解质钽电容器用银浆/石墨的烘干温度低于150℃。
受高烘干温度的影响,二氧化锰型钽电容器会因烘干温度原因而使银层稠化,从而降低ESR。
可是,对于聚合物钽电容器这种稠化现象是不会发生,这就需要对原材料性能进行最优选择。
为了说明树脂类型和不同阴极层结合强度之间的关系以及温度增加前后初始ESR和变化ESR之间的关系,要对附着力强度进行测量。
2、试验碳和银(粉粒)颗粒尺寸的分布可使用X光衍射仪进行测量。
为了评价ESR,将有机聚合物钽电容器(D壳)手工浸入浆料中,然后用吸墨纸吸干;在空气中风干浆料,然后在80℃下预干燥20分钟,紧接着在150℃下烘干30分钟。
对于二氧化锰,浆料烘干温度是200℃,时间持续60分钟。
烘干后使用仪器测试ESR和热稳定性。
为了确定润湿角,可将浆料小液滴直接滴在电容器表面,这样就可以获得液滴的数字图像,然后测量接触角。
通常使用被银块上的残端的机械拉力强度去评价石墨/银内表面的附着力。
测量温度为260℃(选择高温度是为了强调本体强度和树脂粘合物类型之间的差异)。
3、结果和讨论石墨粉末通常,石墨粉末是由不同颗粒尺寸和表面积的颗粒构成。
在实际配比中有必要对粉粒进行评价以确定出合理的类型。
图1显示出的是石墨的扫描电子图片。
标样中的石墨颗粒尺寸有6微米。
图1 石墨的扫描电子图片图2 银粉A的扫描电子图片银粉一般情况下,银粉是用银盐通过化学方法制成。
在这个反应中有可能改变银盐变量,产生不同分布或不同形态的颗粒尺寸的银粉。
为了说明化学沉淀法中参数改变对合成银粉的物理性能影响,准备了两种银粉A和B,并通过改变化学过程来进行比较。
银粉A的颗粒尺寸是6.1um,银粉B的颗粒尺寸是3.5um。
图2和图3是银粉A和B的扫描电子图片。
图3 银粉B的扫描电子图片银片为了把银粉制成更好的导电银片形态,需要有一个研磨过程。
使用设计好的试验(使用不同的研磨状态)生产出银片。
在研磨过程中需要使用表面活性剂作为润滑油。
表面活性剂可避免银粉粘结在一起,有助银粉在银浆中散布。
有文献表明表面活性剂的正确选择以及与混入树脂的良好作用对钽电容器是有益的。
使用银粉和表面活化剂制成4种银片。
通过改变制作过程可以获得不同尺寸的银片。
使用颗粒尺寸测试仪进行测量,结果见表1。
表1 银片的颗粒尺寸为了确定不同颗粒尺寸分布/形态对银粉的影响,要选择出合理的浆料配方。
浆料要用已准备好的银片A、B、C和D分别制成。
然后在已用石墨包覆的聚合物钽电容器上进行浸渍、吸干和烘干。
测量ESR结果见表2。
表2 不同银片的银浆的ESR从结果可以看出,通过使用颗粒为3~4微米的银粉颗粒(B或C),可以有效地降低ESR。
通过电子扫描分析对银片进行验证。
图4和图5显示的是电子扫描图片。
银片A具有最小的片式结构,而银片D具有最大的片式结构。
银片的形态对银浆的ESR有直接的影响。
图4 银片B的扫描电子图片图5 银片D的扫描电子图片树脂的热稳定性为了表现出银浆中所使用粘合树脂的作用以及对热稳定的影响,准备了两种银浆配方。
银浆A 是由丙烯酸树脂制成。
银浆B是由环氧树脂制成。
这两种标样在正常的烘干曲线下烘干,然后按10℃/分钟速率从30℃到400℃进行升温。
图6a银浆A(丙烯酸)TGA曲线图6b银浆A(丙烯酸)TGA曲线弱——热稳定性——弱热稳定性图7a 银浆B(环氧)TGA曲线图7b 银浆B(环氧)TGA曲线——强热稳定性——强热稳定性从这两个TGA曲线可以看出,丙烯酸类银浆(银浆A)比环氧树脂类银浆(银浆B)有更好的热分解效果。
见图6a和图7a 。
如果出现第一次衍射曲线,就可以清晰的看到银浆A和银浆B的波检测出这两种银浆使用在聚合物钽电容器后的初始ESR以及260℃加热3分钟后的ESR。
这种检溶剂的选择以及溶剂在获得良好的边缘包覆中所担当的角色要获得低ESR,溶剂的选择至关重要。
它保证电解质层的银浆润湿性能良好,从而保证被膜块上的石墨和银具有良好的包覆性。
一个粘结良好的石墨和银层,可以使钽电容器具有良好的电性连接。
良好的包覆可减少阳极边缘的电阻,从而使钽电容器获得高可靠性。
不良的石墨包覆会导致高漏电流和电性短路。
不良的银包覆会导致高ESR。
因此要尽可能保证石墨和银层包覆的一致性。
为更好的说明,准备了另外两种银浆标样。
用银浆C(具有高表面张力的溶剂)和银浆D(具有低表面张力的溶剂)作一下比较。
评估两者在被覆聚合物电容器后的润湿性能。
使用内部试验方法去评价接触角,可以看出溶剂的选择对银浆特性有很大的影响。
银浆C(具有高表面张力的溶剂)提供了58。
的高接触角。
见图8和图9。
这种评定润湿性能的方法已能使用在石墨浆料中。
图8 石墨层上银浆C 的接触角 图9 石墨层上银浆D 的接触角表5 接触角测量银浆C 和D 表面张力的大小将会影响电容器的包覆。
下面显示出了银包覆电容器后良好的包覆和不良的包覆的示例图片。
图10 弱银包覆后的电容器 图11 强银包覆后的电容器其他因素例如固体内容物和粘结度都会影响浆料的流动性。
流动性将会影响到浆料对电容器的包覆。
低ESR 可以通过降低石墨层在电容器的厚度来获得。
对于银层,合理的厚度可以增加导电性。
一般,石墨层的厚度大约是1-2微米。
银的厚度是30微米。
要确保良好的包覆,检查包覆后钽电容器的横截面是一种好的方法。
如图12所示。
图12 钽电容器边缘的横截面图图13 粘结拉力测试的原理图石墨/银截面的结合强度随着无铅焊接的导入,在表面安装过程中需要更高的温度。
因此,需要强调的是电解质和导电层的内部和界面结合强度良好可改善钽电容器可靠性。
本文前面提到过浆料配方中加入的树脂的热稳定性起着重要的作用。
为了确定结合强度,在二氧化锰电容器上评价过三种银浆,下面是评价的银浆:银浆E(丙烯酸)、银浆F(环氧类型1)和银浆G(环氧类型2)。
这些银浆浸渍、烘干。
使用导电粘结剂,将粘结导线粘结到电容器,然后固化,如图13所示;然后放置到粘结测力仪,测量拉力结合强度。
表6中是试验结果。
可以看出,试验的银浆的拉力强度有很大的差异。
环氧类型的银浆F和G的结合强度比丙烯酸类的银浆E要大。
环氧类型2的拉力强度比环氧类型1 要大。
上面所有检验的失效模式都出现在石墨和银层之间。
4、结论通过上文可以看出,银片的范围可由不同颗粒尺寸分布/形态组成,并且对被膜块的ESR有影响。
3-4微米的颗粒尺寸的银片可以提供低ESR。
银浆中丙烯酸树脂与环氧树脂相比在热稳定性方面有很大的差异。
这对ESR和电容器受热冲击后的ESR漂移都有影响。
温度重力分析(TGA)对测量树脂类型的热稳定性是非常有用的。
溶剂的选择以及它们的表面拉力在电容器的浆料润湿性能方面扮演重要的角色。
石墨和银层的好的包覆性对获得低ESR是必要的。
测量浆料的液滴的接触角对电容器的润湿性能很有益。
为改善石墨和银接触面的附着性,树脂粘结剂化学特性是非常重要的。
环氧树脂粘结剂比丙烯酸类型的有更高的结合强度。
通过对使用树脂的优选可以改善结合强度。
所有这些优选因素对生产出高性能的钽电容器以及提高钽电容器在电器设备中可靠性是有益的。