全球电容器技术发展现况及未来 铝电解电容

全球電容器技術發展現況及未來趨勢

(二)鋁電解電容器

目前鋁電解電容器在產品技術研發方向大致上可分為兩方面，一是傳統液態鋁電解電容器，另一則是較為新型的固態鋁電解電容器，兩者除在電性上的表現不同，最主要的差異在於，液態鋁電解電容器相較於固態鋁電解電容器所能擁有的電容量較大，而固態鋁電解電容器則較液態鋁電解電容器易作成SMD型式的產品，由此可知，這兩類產品分別有其待突破的瓶頸存在。以液態鋁電解電容器來說，目前在SMD型式的產品，則有V-CHIP及橫型的產品問世，如圖一所示，作為因應的策略。而固態鋁電解電容器，則陸續從改善鋁箔及電解質特性方面著手，以提昇其電容量，目前業界及研究機構為克服這方面的問題，在鋁箔方面採真空沉積法方式製造，電解質方面，則著重於傳導性聚合物電解質之開發。上述各項技術都有相關的專利資料供查詢，見表二，透過這些技術的研發可得現有的SMD鋁電解電容器能無須減少電容量及降低耐電壓的情況下縮小產品的體積約50%(與傳統產品比較)，這類採用真空沉積方式製作的陰陽極鋁箔，也比傳統用電化學方式所生產的陰陽極電蝕鋁箔，在單位面積(cm2)之中可產生較大的電容量。預計上述的各項技術未來的效益如下：

1.可製造出較大電容量之小型鋁電解電容器。

2.可製造出SMD型真空沉積鈦鋁電解電容器。

3.可製造出高導電率的鋁電解電容器。

4.可製造出低ESR鋁電解電容器。

5.可結合上述各項效益完成真正的SMD型鋁電解電容器。

圖一 縱型及橫型鋁電解電容器內部構造及外觀

表二 固態鋁電解電容器相關專利技術資料

事實上，目前在傳統液態鋁電解電容器方面，通常影響其可靠度(Reliability)的因素有兩項，一為封裝的品質，另一則為使用的溫度，故現階段廠商推出的產品，多半會加強其封裝上的品質，儘量避免發生漏液的現象，此外，在使用溫度方面，多半會註明在特定溫度下可產品外觀樹脂座板導針

端子

封口橡膠

金屬殼

素子

V-CHIP 縱型

樹脂座板素子

金屬殼封口橡膠

端子

產品外觀

導針橫型

使用的產品壽命，以確保系統廠商能正確使用其所購買的鋁電解電容器。

除上述各項因素影響鋁電解電容器的發展，另外，最關鍵的一點在於鋁箔方面的研發，無論是液態或是固態鋁電解電容器，為提昇產品的電容量，均需提昇鋁箔的品質，如圖二 所示。現階段在全球市場上鋁箔的研發方向，主要是朝向較佳的電蝕技術、較佳的氧化皮膜及較低的容量衰減率等方向發展。以國外的技術層次而言，低壓電蝕鋁箔部分，目前在20 V f (V f 為化成電壓，單位：伏特)的產品已可做到單位電容量84.5μF/cm 2，而在中高壓電蝕鋁箔部分，目前在361 V f 的產品已可做到單位電容量 1.19μF/cm 2，而為達到這樣的單位電容量，必須透過較佳的電蝕技術予以改進。 電

容

器

體

積多少

小

大

鋁箔用量

‧較佳的電蝕技術‧較佳的氧化皮膜‧較低的容量衰減率