固体钽电解电容器基本知识以及制造工艺过程

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钽电容基本结构和生产工艺

钽电容基本结构和生产工艺

钽电容基本结构和生产工艺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.基本结构二、固体钽电解电容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,由钽丝引出,传统的负极是固态MnO2,目前最新的是采用聚合物作为负极材料,性能优于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。

1、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2、主要生产工序说明2.1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。

2.1.1什么要加粘接剂?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。

2.1.2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。

2.1.3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。

式模压封装固体电解质钽电容器

式模压封装固体电解质钽电容器

主要内容nnnnn混粉去粘合剂试容点焊组架抽样浸石墨浸银浆汽相热处理喷砂切筋老炼标志测量外检二次老炼成品测量成品检验编带成品外检包装入库压制成型烧结形成被膜粘接模压端头处理注:图例符号说明:4.2.钽电容的技术摘要及其应用指南nnnnn2.1、钽电容器的生产技术设计nn2.2 钽电容器的术语解释nn2.3 钽电容器的特征与用途nn2.4 片式钽电容器特性曲线nnnnnnnnnn2.4.1 片式钽电容器特性曲线1 n2.4.2 片式钽电容器特性曲线2 n2.4.3 片式钽电容器特性曲线3 n2.4.4 片式钽电容器特性曲线4 n2.4.5 片式钽电容器特性曲线5 n2.4.6 片式钽电容器特性曲线6 n2.4.7 片式钽电容器特性曲线7 n2.4.8 片式钽电容器特性曲线8 n2.4.9 片式钽电容器特性曲线9 n2.4.8 片式钽电容器特性曲线8 n2.5 钽电容器的等效线路Z = R + jωL + 1/jωCSRF = fs= 1/2π(LC)1/2ESR = R = X C/ Q = X C Tanδ2.5.1﹑产品的ESR 的组成R 0R I ER N C R OE ESR =R 0R I E R OE R N C +++2.5.2 、产品的ESR的物理意义ESRδZ=ESR+j1/ωCX c=j1/ωCD F=t a nδ=ESR/X c=ESR*ωC3. 新型片式钽电容器的发展趋势nnnnnn3.1、钽电容器实现片式化的优势n3.2、钽电容器大量取代于电解电容器nnn3.3、钽电容器取代于MLCC电容器n4. 钽电容的设计选型原则nnn n5. 钽电容器常见失效模式Thanks。

固体钽电容器生产工艺

固体钽电容器生产工艺

固体钽电容器生产工艺电子技术的飞速发展要求芯片高频化和电路板高密度组装,推动了低Res、高容量、耐高纹波电流的电容器发展。由于MnO2电阻率较低(0.1Ω?cm),所以传统的MnO2型钽电解电容器Res大于100mΩ,致使其高频性能较差。使用新型阴极材料降低电容器的Res是提高钽电容器高频性能的重要途径之一。PEDT导电聚合物热稳定性好、电阻率低,因此在电容器上的应用成为目前钽电解电容器研究领域的热点。
通常采用电化学法和化学法在介质氧化膜表面被覆导电聚合物。采用电化学方法进行聚合物的沉积需要高精度的电极和伺服设备,而化学聚合法制备聚合物阴极材料对设备要求较低,因此该方法成为电容器制造商的首选。使用化学聚合法在钽氧化物表面被覆聚合物的工艺又可细分为一步法和二步法。其中一步法是浸渍氧化剂和单体预混合溶液来完成聚合沉积的工艺过程,二步法是先浸渍氧化剂(或单体)后浸渍单体(或氧化剂)来完成聚合物沉积的工艺过程,两种工艺方法各有优劣。一步法可以严格按照理想的化学反应计量配制氧化剂和单体预混合液,这样可以形成较理想的聚合物链,但是氧化剂和单体混合后就开始进行聚合反应。随着混合液中单体和氧化剂含量的提高,聚合反应速率加快,尽管用冷却方法并加入适量的阻聚剂可以降低其聚合反应速度,延长混合液的使用时间,但混合液有使用时限,用此法生产成本较高。二步法在使用过程中由于材料在钽芯子上吸附量的差异,造成浸渍的氧化剂或单体无法达到理想的化学计量比[r(PEDT:Fe3+)为2.3~2.5],其反应生成的聚合物链相对较差,由于氧化剂和单体没有混合,两生产成本。笔者重点讨论了在用二步法制备聚合物电解质的过程中氧化剂含量、聚合温度等工艺条件对聚合物钽电容器电容量C、介质损耗和Res等电参数的影响。
1实验试样采用6.3V/150μF规格的钽阳极体。选用CV值30k的钽粉,压制成尺寸

固体钽电解电容器的关键制造工艺研究

固体钽电解电容器的关键制造工艺研究

接触非 常紧密 , 能单 独存在 。这也是 电解 电容器具有 高稳 不
作者简介 : 高丽玲 (9 3 )女 , 18 一 , 汉族 , 宁夏银 川人 , 0 年毕 业于西安 电子科技 大学电子科 学与技 术专业 , 2 7 0 获工学学士学位 , 助理工程师 现主要从事钽 电解 电容 器制造及研发 方面的工作。
断提 高时 , 微孔效应 使得微孔 中的 电容将逐 渐损失 , 外表 对 现电容器 的容量随着频率提高而降低 。
2 成 型 与烧 结
成型是通 过成 型机将若 干细小的金属粉末制成 大小 、 形 状不 同的钽 阳极块。成型工艺 首先要注意钽粉的选择 和阳极 基体 的设 计 ,钽粉杂质含量不仅直接影响 电容器 的漏 电流 、
定 性 和 极 性 的原 因所 在 。 1 为 了使 电解 电 容 器 的 阴极 与 外 电路 相 接 , 常 采 用 石 墨 . 3 通
和银浆作为电解 电容器 的阴极引 出。最终由烘干后的银与外 部粘接载带相连 , 实现阴极与外 部电路 的连接 。 这些特殊结构使 电解 电容器具有独特之处 :
S in e & Te h o o y Vi o ce c c n lg s n i
机械 与 电子
科 技 视 界
2 1 年 0 月第 0 期 02 2 4
固体钽 电解电容器的关键制造工艺研究
高 丽玲
( 中色 < 宁夏 ) 方集 团有 限公 司 宁夏 东
【 摘
银 川 7 0 1 ) 5 0 1
1 . 由于 阳极块 中具有很多微孑 结 构 , .1 3 L 使得其 比容量非常
高, 即单位体积 内所具有的电容 量特别大 。 1 . 具有单 向导 电性 , ,2 3 即具 有整流 作用 , 以接入外 电路 所

固体钽电解电容器基本知识以及制造工艺过程

固体钽电解电容器基本知识以及制造工艺过程

固体钽电解电容器基本知识以及制造工艺过程目录1. 内容描述 (2)1.1 固体钽电解电容器概述 (3)1.2 固体钽电解电容器的应用 (4)2. 固体钽电解电容器的基本知识 (5)2.1 材料的性质 (6)2.2 电容器的组成 (7)2.3 电容器的工作原理 (8)3. 固体钽电解电容器的制造工艺 (9)3.1 钽电解质膜的制备 (10)3.2 电极片的制备 (11)3.3 薄膜封装 (12)3.4 电容器组装 (13)3.5 电容器测试与封装 (14)4. 电容器性能评估 (15)4.1 容量和电容量稳定性 (17)4.2 电压循环和耐热性 (18)4.3 频率响应和损耗因数 (19)5. 应用实例 (20)5.1 消费电子 (21)5.2 通信设备 (22)5.3 电源系统 (23)6. 发展趋势 (25)6.1 小型化与高密度 (26)6.2 高可靠性和低成本 (27)6.3 新材料的应用 (28)1. 内容描述固体钽电容是一种通过在钽元素中植入氧化钽层来存储电荷的电容器类型。

它们的显著特征包括体积小、电性能优异、可靠性高以及寿命长等。

这些电容器的内部结构通常由下列几部分组成:氧化钽层:作为电介质的薄膜,位于钽芯柱表面,是一层极薄的固态电解质材料。

固体钽电容通常用于电源电压波动、电路滤波、耦合以及脉冲电流应用程序中。

此步骤通常要求非常严格的环境控制与精确的温度和时间管理,以确保薄膜的均匀性与稳定性。

封装:将制备好的钽芯柱置于密封容器中,并用密封物质充满容器以防止介质泄漏。

测试与老化:经过初始包装后,电容器须进行一系列测试,包括电气性能测试以及可靠性测试,这些测试完成后,电容器会进行一定时间的老化动作,确保产品性能的长期稳定性和一致性。

质量控制与包装:最终产品接受质量检验,包装成不同的规格尺寸,并给予恰当的包装层面,如可变电阻、防水或防潮封装选项,针对不同应用需求提供定制服务。

固体钽电容器的研发和生产要求高技术、精细工艺管理和严格的质量控制体系,这都反映在最终的性能特性与外观包装上。

钽电容器的制备原理及应用

钽电容器的制备原理及应用

钽电容器的制备原理及应用钽电容器是一种高性能的电容器,广泛应用于电子器件、通信设备、航空航天、医疗设备等领域。

钽电容器的制备原理主要包括原材料制备、电极制备、电介质制备和装配封装四个步骤。

下面将详细介绍钽电容器的制备原理及应用。

一、原材料制备:钽电容器的主要原材料是钽,需经过钽矿石提取和精炼过程得到纯度较高的钽金属。

除了钽金属外,还需要制备导电粉末和电介质粉末。

1. 钽金属的提取:通常采用焙烧、还原和电解等工艺,从钽矿石中提取出纯度较高的钽金属。

2. 导电粉末的制备:导电粉末是电极的重要原材料,常用的是以银为基础制备的银粉末,通过猛烈的还原反应将银盐转化为导电银粉。

3. 电介质粉末的制备:电介质是钽电容器中的重要材料,常用的电介质有氧化铷(RuO2)和氮化硅(Si3N4)等。

制备方法主要有溶胶-凝胶法、热分解法和气相沉积法等。

二、电极制备:钽电容器采用的是钽金属作为电极材料,由于钽的特殊性能(如低等效串联电阻、高稳定性等),能够提供更好的电容性能。

电极制备主要包括以下步骤:1. 钽箔的制备:将纯度较高的钽金属通过热轧或冷轧工艺制备成细薄的钽箔。

2. 钽箔蚀刻:通过化学腐蚀法,在钽箔表面制备出微孔结构,以增加电极的表面积和电容量。

3. 钽箔的固定和封装:将处理好的钽箔固定在基底材料上,并进行封装,以保护电极材料免受外界环境的影响。

三、电介质制备:电介质是钽电容器的重要组成部分,主要起到隔离和储存电荷的作用。

电介质制备包括以下步骤:1. 电介质粉末的获得:将制备好的电介质材料通过粉碎和筛分等工艺,得到适合用于制备电容器的粉末。

2. 电介质涂敷:将电介质粉末以适当的粘结剂调配成浆料,在电极上均匀涂敷,形成一层薄膜。

3. 电介质固化:将涂敷好的电介质进行烘干和烧结等处理,使得薄膜具备良好的电学性能。

四、装配封装:将制备好的电极和电介质组装封装成电容器,在密封的环境下填充电解液或进行固态封装,以确保电容器的稳定性和长寿命。

固态钽电容

固态钽电容

固态钽电容【原创版】目录1.固态钽电容的定义和特点2.固态钽电容的结构和工作原理3.固态钽电容的优势和应用领域4.固态钽电容的发展前景正文1.固态钽电容的定义和特点固态钽电容,又称为固态电容或钽电容,是一种以钽为阳极材料的电容器。

相较于传统的液态钽电容,固态钽电容具有更高的稳定性、更低的漏电流和更长的寿命。

固态钽电容的主要特点是体积小、电性能稳定、可靠性高,广泛应用于各类电子产品中。

2.固态钽电容的结构和工作原理固态钽电容的结构主要包括阳极钽层、阴极层和绝缘层。

阳极钽层作为电容器的正极,通常采用钽箔或钽丝制成;阴极层为银层,作为负极;绝缘层一般采用钽氧化物或铌氧化物等高介电常数的材料。

固态钽电容的工作原理是利用钽和银之间的电势差产生电场,从而实现电能的储存和释放。

在充放电过程中,固态钽电容的电场不会引起液态电解质的分解和挥发,因此具有更稳定的电性能和更长的寿命。

3.固态钽电容的优势和应用领域固态钽电容具有以下优势:(1)稳定性高:固态钽电容采用固态绝缘层,避免了液态电解质在高温、高湿等环境下的分解和挥发,从而提高了电容器的稳定性。

(2)漏电流低:固态钽电容的漏电流仅为几纳安培,远低于液态钽电容,有利于降低电子产品的功耗和提高系统可靠性。

(3)长寿命:固态钽电容的使用寿命一般可达数十万小时,是液态钽电容的几倍甚至几十倍。

(4)体积小:固态钽电容的体积较液态钽电容更小,有利于实现电子产品的小型化和轻便化。

固态钽电容广泛应用于各类电子产品,如通信设备、计算机、家电、工业控制等领域。

4.固态钽电容的发展前景随着科技的不断发展,电子产品对于电容器的性能要求越来越高。

固态钽电容凭借其优越的性能,逐渐成为液态钽电容的替代品。

在未来的发展中,固态钽电容将在更多领域得到应用,如新能源汽车、5G 通信、物联网等。

钽电容是怎么造出来的

钽电容是怎么造出来的

钽电容是怎么造出来的钽(tan),英⽂名是Tantalum ,化学式是Ta,⾦属元素,原⼦序数是73,主要存在于钽铁矿中,同铌共⽣。

钽有⾮常出⾊的化学性质,具有极⾼的抗腐蚀性。

虽然钽的抗腐蚀性很强,但是其抗腐蚀性是由于表⾯⽣成稳定的五氧化⼆钽(Ta2O5)保护膜。

简单的说,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。

钽电容和铝电解电容⼀样,如果需要形成⾜够⼤的电容值,是需要两个⾜够⼤的平⾯⾯积,和⾜够⼩且可控的平⾯间距。

1、压制成形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。

钽粉作为⾦属与钽丝充分接触导电,形成了阳极。

因为是颗粒状的所以其⾯积也是可以⾜够的⼤。

2、烧结在⾼温⾼真空条件下将刚刚压制成形的钽坯烧成具有⼀定机械强度的钽块。

3、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(五氧化⼆钽)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(五氧化⼆钽)氧化膜。

氧化膜厚度:电压越⾼,氧化膜的厚度越厚,所以提⾼赋能电压,氧化膜的厚度增加,容量就下降。

耐压和容量⾃然是⽭盾的,间距越⼤,按照电容公式其实现的电容值就越⼩,但是能够实现的耐压值就会越⼤,因为击穿所需要的电压变⼤了。

4、被膜被膜:通过多次浸渍硝酸锰,分解制得⼆氧化锰的过程。

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⾜够的⼤。

钽电容工艺技术

钽电容工艺技术

钽电容工艺技术钽电容是一种重要的电子元器件,具有体积小、容量大、使用寿命长等优点,在通信设备、计算机、电子产品等领域得到广泛应用。

钽电容的制造工艺技术对其质量和性能有重要影响。

钽电容的制造工艺主要分为材料制备、电极制备、介质制备、成型、成品制备等步骤。

首先,材料制备是制造钽电容的基础。

制造钽电容的关键材料是导电性良好的钽金属粉末和高介电常数的氧化钽粉。

钽金属粉末经过喷雾干燥、筛网分级等工艺步骤制备得到适当粒径的金属粉末。

氧化钽粉经过粉碎、筛网分级等工艺步骤制备得到适当粒径的氧化钽粉。

这些材料制备需要严格控制粒度、纯度等指标,以保证后续工艺步骤的顺利进行和最终产品的质量。

其次,电极制备是钽电容制造的重要环节。

电极是电容的主要构成部分,它决定了电容的性能和品质。

钽电容的电极一般采用钽粉末与聚合物混合形成的糊状物,通过印刷、焙烧等工艺步骤制备。

在电极制备过程中,需要严格控制钽粉末与聚合物的配比、混合均匀度等参数,以确保电极的性能稳定和质量一致。

接下来,介质制备是钽电容制造过程中的关键环节。

钽电容的介质一般采用氧化铌,也有一些产品采用氧化钽。

介质的质量和性能直接影响到钽电容的电容值、损耗因子等性能参数。

介质的制备过程一般包括混合、压制、烧结等工艺步骤。

在介质制备过程中,需要控制混合均匀度、压制力度、烧结温度等参数,以确保介质的致密度、导电性等性能。

最后,成型和成品制备是钽电容制造的最后步骤。

成型是指将电极与介质进行叠层组合,并进行压片、切割等工艺步骤,形成最终的电容片。

成品制备是将电容片进行焊接、封装等工艺步骤,形成最终的钽电容产品。

在成型和成品制备过程中,需要严格控制工艺参数,以确保电容片和最终产品的质量和性能。

总之,钽电容的制造工艺技术对其质量和性能有重要影响。

各个工艺步骤需要严格控制工艺参数,确保材料纯度、电极性能、介质质量以及最终产品的成型和封装质量。

不断提高钽电容制造工艺技术水平,将更好地满足不同领域对钽电容的需求,推动电子产业的发展。

固态电解电容的工艺流程

固态电解电容的工艺流程

固态电解电容的工艺流程固态电解电容是一种新型的电容器,具有体积小、重量轻、能量密度高等优点,被广泛应用于电子设备和储能系统中。

下面将介绍固态电解电容的工艺流程。

固态电解电容的工艺流程主要包括材料准备、电解液注入、电极制备、封装和测试等步骤。

首先是材料准备。

固态电解电容的主要材料包括电解液、阳极材料和阴极材料。

电解液是固态电容器的重要组成部分,常用的电解液有聚合物电解质和无机电解质等。

阳极材料通常采用金属氧化物,如铝氧化物、钛氧化物等。

阴极材料一般选用活性炭、碳纳米管等。

接下来是电解液注入。

将事先准备好的电解液注入到阳极材料和阴极材料之间的间隙中。

注入电解液的过程需要控制好温度和压力,确保电解液均匀分布,并避免产生气泡。

然后是电极制备。

电极制备是固态电解电容的关键步骤之一。

首先,将阳极材料和阴极材料分别涂覆在导电基底上,形成阳极和阴极。

然后,将阳极和阴极分别进行压制和烘干处理,使其具有一定的厚度和稳定性。

接着是封装。

将制备好的电极与导电层和隔离层进行组装,形成电容器的结构。

导电层和隔离层可以采用导电胶和绝缘胶等材料,起到连接电极和隔离电解液的作用。

封装过程需要控制好温度和压力,确保电容器的封装质量。

最后是测试。

对封装好的固态电解电容进行测试,检测其电容值、电压稳定性、内阻等性能指标。

测试过程可以使用专用的测试设备,确保产品质量符合要求。

需要注意的是,固态电解电容的工艺流程中需要控制好各个步骤的参数,以确保产品的性能和稳定性。

此外,固态电解电容的制备过程需要在洁净的环境下进行,以避免杂质的污染。

工艺流程的改进和优化可以进一步提高固态电解电容的性能和生产效率。

固态电解电容的工艺流程包括材料准备、电解液注入、电极制备、封装和测试等步骤。

每个步骤都需要严格控制参数,以确保产品的性能和质量。

固态电解电容的工艺流程对于提高产品性能和生产效率具有重要意义。

固体钽电解电容器的制造工艺及阳极氧化膜的整流效应与自愈作用研究

固体钽电解电容器的制造工艺及阳极氧化膜的整流效应与自愈作用研究

固体钽电解电容器的制造工艺及阳极氧化膜的整流效应与自愈作用研究作者:吴华来源:《山东工业技术》2013年第10期【摘要】固体钽电容器外形多样,并容易制成适于自动化组装的小型和片型元件。

这正好适应了目前电子技术向自动化小型化发展的需要。

加上对电容器制造工艺的改进和完善,钽电解电容器得到了迅速的发展,使得产量增加,成本下降,使用范围广泛。

钽电容器不仅在军事通讯、航天等领域广泛使用,而且使用范围还在向工业控制,影视设备等产品中延伸。

【关键词】钽电解电容器;制作工艺;阳极氧化膜;整流效益;自愈作用;绝缘电阻0 引言电解电容器肩负着大容量的任务,但它又是难于集成化的元件,如何适应轻质、薄型和小型化的发展趋向,已成为电解电容器今后发展的重要课题。

1 固体钽电解电容器的制造工艺1.1 成型与烧结成型是将若干细小的金属粉末制成大小、形状不同的钽阳极块。

对于成型所用的原料钽粉有较高的要求。

钽粉中的杂质对阳极氧化膜的质量影响极大。

杂质直接影响电容器的漏电流、损耗角正切值、电容量和可靠性,还影响闪火电压的高低。

制造电容器用的钽粉纯度应为99.92%-99.94%。

烧结使得压制钽块的纯度和强度都得到提高,并且具有适当的孔隙成为多孔性阳极。

烧结的作用有两个,一是纯化压块,二是增加压块强度,并且成为具有合适孔隙的多孔体。

而烧结温度和保温时间是确定烧结工艺的两个主要问题。

烧结能够改变阳极块的孔体结构和含杂量,这就是烧结工艺影响阳极块电性能的主要原因。

如果烧结温度低且时间短,则基体的收缩率小,烧结密度低,多孔率高,开口孔数也较多,所以阳极块的比容较大。

但由于烧结温度低、时间短,阳极体的含杂量高,所以漏电流大,击穿电压低。

因而对于高压、高工作温度及高可靠性的电容器,其阳极块就必须要求烧结温度和保温时间相应提高和延长一些。

损耗和烧结条件的关系不象电容量那么简单,因为阳极块的损耗由氧化膜部分和电解质部分组成。

烧结温度提高,基体中的杂质减少,介质氧化膜质量提高,其损耗也减小;而且其体内的多孔率也大大减小,孔径变窄,导致电解质的等效串联电阻增大,这对损耗的影响大大超过前者。

固态电容器基础知识及工艺

固态电容器基础知识及工艺

电容器基础知识与工艺--深圳市柏瑞凯电子科技有限公司内容提要◆电容器的基本性能◆固态电器的主要原材料介绍◆固态电容器工艺流程及技术要点◆常见的品质异常与制造过程的关系◆公司目前产品的介绍11. 电容器的基本性能•什么是电容器?•电容器是由两个导电极板,中间放置着具有介电特征的物质所组成的分立元件。

•Q=CUQ——电荷量,单位:库仑U——电压,单位:伏特C——电容量,单位:法拉一个电容器造出来后,C是一个常数,表示储存电荷能力的大小。

电容器的基本性能☐CAP:设计电容器时规定的电容量。

C=ε0εS / d (介质种类(ε)、极板面积(S)、介质厚度(d)有关):损失角正切,电容器电能量损耗的有功功率与无功功率之比☐DF 。

DF=有功功率/无功功率表示电容器消耗的功率大小。

DF大→发热→老化加速→寿命低。

☐ESR:等效串联电阻。

由三部分组成:①氧化膜介质损耗的等效串联电阻;②工作电解质的等效串联电阻;③金属电极、引出线以及接触电阻组成的等效串联电阻。

☐LC :漏电流,表征电解电容器的绝缘性质。

与施加电压的大小、环境温度的高低、测试时间的长短有密切关系。

2电容器的主要原材料2.电容器的主要原材料工序原材料作用铝箔产品设计容量钉卷电解纸含浸工序含浸单体和氧化剂导针产品性能引出胶带将卷绕后的电解纸和铝箔粘紧胶盖组立胶盖电容器的密封单体形成电容器的负极固态聚合物含浸氧化剂形成电容器的负极固态聚合物封口组立铝壳电容器的密封捺印油墨标示电容器的系列、规格、周期固态电容器的构造铝箔●固态铝电解电容器用的铝箔有阳极箔和阴极箔,目前还有碳箔。

●铝箔的横切面图:AI 2O 3AI 2O 3AI●铝箔性能:耐压、比容、厚度、抗拉强度、折弯试验。

●铝箔在电容器中的作用:组成电容器的正极和负极,并决定电容器的电压和容量两个重要特性。

人体汗液中主要的电解质是钠和氯离子还有少量的钾和钙。

人体汗液中主要的电解质是钠和氯离子,还有少量的钾和钙。

固体电解电容器的制作方法

固体电解电容器的制作方法

固体电解电容器的制作方法固体电解电容器是应用广泛的一种电容器,制作方法也比较复杂,需要使用不同的材料和工具。

本篇文章将会详细介绍固体电解电容器的制作方法。

1. 材料准备固体电解电容器的制作需要用到的材料有:金属箔、电解液、双层金属箔、电解膜、电极片、导线、充电器、氢氧化铝浆状物、聚合物,以及其他所需要的配件。

这些材料可以在电子器材供应商或者化工供应商处购买。

2. 材料处理在准备好所需的材料后,需要将金属箔裁剪成所需的大小,并清洗干净。

电极片需要在电解液中浸泡,以使其表面形成一层氧化层。

双层金属箔也需要进行清洗,确保其表面光滑。

3. 制作电容器制作电容器需要一个电解槽。

在槽中加入电解液,并在液面上方放置双层金属箔。

在金属箔上涂敷氢氧化铝浆状物,以形成膜层。

在这个过程中需要确保气泡不会被困于膜中,因为气泡会对电容器的电容值产生影响。

制作完膜层后需要将电解器中的双层金属箔拿出来,并在其上涂敷聚合物。

接下来,将聚合物与电解膜结合起来,并将电容器夹在两个电极片上以维持压力。

4. 充电在完成上述步骤后,需要使用充电器为电容器充电。

充电时间和电压应由电容器的规格决定。

在充电过程中,需要注意安全措施,避免触电或短路等意外事件。

5. 完成制作在充电完成后,电容器可以用来存储电荷或者是在电子电路中使用。

整个制作过程中应保持耐心和注意细节,以确保制作出的电容器具有高质量的性能。

总之,固体电解电容器的制作方法比较复杂,需要注意细节和安全措施。

但是,由于其性能优异且耐久性高,因此在各种领域和电子电路中应用广泛。

钽电解电容器的基本知识

钽电解电容器的基本知识

壳号
1 2 3 4
允许功率损耗 参考外形尺寸
直径×高 (mm) 3.2×8
5×12
6×14
8×14
功率损耗 (W)
0.09 0.10 0.125 0.18
温度降额系数
温度 (℃)
25 85 125
降额系数
1 0.9 0.4
非固体电解质钽电容器的最大纹波电流有效值
壳号
参考外形尺寸
最大纹波电流值
4
直径×高(mm)
第一章 钽电解电容器的基本知识
一、 电解电容器的基本知识 1. 概念
电容器是由两极板中间夹绝缘介质层组成。绝缘层是陶瓷的我们称为陶瓷电 容器,绝缘层是纸的称为纸介电容器,而绝缘介质层是由作为极板的金属,经电 化学反应生成的金属氧化物组成的,这种电容器我们称为电解电容器,这种金属 氧化物具有单向导电性,因此电解电容器具有极性。当这种金属是钽时,我们叫 钽电解电容器,这种金属是铝时,我们称为铝电解电容器。钽这种金属作为电解 电容器的阳极,钽金属氧化物作为绝缘介质层,当引出阴极为液体、凝胶、糊状 的称为非固体电解电质钽容器,引出阴极为固体的叫固体电解质钽电容器。由电 解电容器的结构,我们可以推断其以下性能特点。 2. 电解电容器的性能特点 1) 单位体积内所具有的电容量特别大,当要求几十微法以上的电容量时,只有从 电解电容器方面去考虑,广泛应用在电源滤波,交流旁路、储能等、直流电源 系统的退耦以及耦合等用途上。 2) 具有单向导电性,即所谓有极性。因此不能使用在纯交流电路中。非固体钽电 解电容器不能承受反向电压;而固体钽电解电容器能承受的反向电压最大不超 过 1V。如果电容器长期使用在有反向电压的电路中,请选用双极性电解电容器, 而双极性电解电容器仅仅改变了电容器的结构,并没改变氧化膜的单向导电性, 因此也只能在极性变换而频率不太高的直流或脉动电路中使用。 3) 工作电压受到限制。非固体钽电解电容器的额定工作电压一般为 125V,最高不

钽电解电容器基础知识介绍

钽电解电容器基础知识介绍

钽电解电容器基础知识介绍
钽电解电容器作为电解电容器中的一类。

广泛应用于通信、航天和军事工业、海底电览和高级电子装置、民用电器、电视机等多方面。

钽电解电容器是一种用金属钽作为阳极材料而制成的,按阳极结构的不同可
分为箔式和钽烧粉结式两种,在钽粉烧结式钽电容中,又因工作电解质不同,分为固体电解质的钽电容和非固体电解质的钽电容。

其中,固体钽电解电容器用量大
钽电解电容器的外壳上都有标记,但在电路中的符号与其它电解电容器符号
却是一样。

最常见的钽电容结构外形如上图所示。

钽电解电容和铝电解电容相比有下述优点。

1.体积小由于钽电容采用了颗粒很细的钽粉,而且钽氧化膜的介电常数ε比铝氧化膜的介电常数高17,因此钽电容的单位体积内的电容量大。

2.使用湿度范围宽一般钽电解电容器都能在-50℃~100℃的温度下正常工作,虽然铝电解也能在这个范围内工作,但电性能远远不如钽电解。

3.寿命长、绝缘电阻高、漏电流小钽电解电容器中钽氧化膜介质不仅耐腐蚀,而且长时间工作能保持良好的性能。

4.阻抗频率特性好对频率特性不好的电容器,当工作频率高时电容量就大幅度下降,损耗也急剧上升。

但固体电解电容器可工作在50kHz以上。

钽电容随频率上
升,也要出现容量下降现象,但下降幅度较小,有资料表明,工作在10kHz时钽电容容量下降不到20%,而铝电解电容容量下降达40%。

5.可靠性高钽氧化膜的化学性能稳定,又因钽阳极基体能耐强酸、强碱,所
以它能使用固体或含酸的电阻率很低的液体电解质,这就使得钽电解的损耗要比铝电解电容小,而且温度稳定性良好。

钽电容生产工艺

钽电容生产工艺

钽电容生产工艺
钽电容是一种电子元件,具有高频特性好、体积小、容量大等优点,在电子通信、航空航天等领域有着广泛的应用。

钽电容的生产工艺主要包括材料准备、装配制造、测试等环节。

首先是钽电容的材料准备。

钽电容的主要材料是钽金属,其具有良好的化学稳定性和导电性能。

对于钽电容的制造,首先需要选择高纯度的钽金属作为原料。

一般来说,钽电容的制造厂商会购买已经精炼和纯化的钽金属,经过一系列的生产工艺,将钽金属转化为电容器的内部电极。

接下来是装配制造。

首先,将纯净的钽金属片切割成相应的形状,一般是长方形或圆片状。

然后,在钽金属片上进行蚀刻,用化学液体或电解液将不需要的部分去除,得到电容器的内部电极。

接着,将内部电极与绝缘层进行组装,形成一个电容器的基本结构。

最后,将外部引线焊接到电容器的内部电极上,以连接到电路中。

最后是测试。

对于钽电容的生产过程,测试是一个重要的环节。

通过测试可以检测钽电容的电容值、耐压和内阻等性能指标,确保钽电容的质量符合要求。

一般来说,测试会使用专业的测试仪器进行,包括电容测量仪、耐压测试仪等。

只有通过测试合格的钽电容才能进入市场。

总的来说,钽电容的生产工艺包括材料准备、装配制造和测试等环节。

在制造过程中,需要选择优质的钽金属作为原料,通过切割、蚀刻、组装和焊接等步骤,将钽金属转化为电容器的
内部电极。

最后,通过测试来检测钽电容的性能指标,确保产品质量。

这些工艺环节的精细操作和严格控制,保证了钽电容的性能和稳定性。

钽电容工艺流程

钽电容工艺流程

钽电容固体钽电容器是1956年由美国贝乐试验室首先研制成功的,它的性能优异,是电容器中体积小而又能达到较大电容量的产品。

钽电容器外形多种多样,并制成适于表面贴装的小型和片型元件。

适应了目前电子技术自动化和小型化发展的。

虽然钽原料稀缺,钽电容器价格较昂贵,但大量采用高比容钽粉(30KuF.g-100KuF.V/g),加上对电容器制造工艺的改进和完善,钽电容器还是得到了迅速的发展,钽电容的应用范围日益。

钽电容器不仅在军事通讯,航天等领域应用,而且钽电容的应用范围还在向工业控制,影视设备、通讯仪表等产品中大量使用。

钽电容的优点和缺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,但也限制了它的容量。

此外,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、滤高频改波性能极好,不过容量较小、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。

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,并较类型电容器都大,以此保证它的小型化。

钽电容滤波好的原因:1、钽电容的性能优异,是电容器中体积小而又能达到较大电容量的产品,钽电容器非常方便地较大的电容量,在电源滤波、交流旁路等用途上少有竞争对手。

2、钽电解电容器具有储藏电量、进行充放电等性能,主要应用于滤波、能量贮存与转换,记号旁路,耦合与退耦以及作时间常数元件等。

在应用中要注意其性能特点,正确使用会有助于充分发挥其功能,其中诸如考虑产品工作环境及其发热温度,以及采取降额使用等措施,如果使用不当会影响产品的工作寿命。

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钽粉烧结块 SEM (×10000)
2.赋 能
钽块烧结成型后,用电化学方法在钽阳极表面生成 一层氧化膜作为电容器的介质,即五氧化二钽 (Ta2O5)。 2Ta+5 + 5O2- = Ta2O5 氧在电解液中是以水或羟基离子(OH-)出现 2Ta + 5H2O = Ta2O5 + 10H+ + 10e或 2Ta + 10OH- = Ta2O5 + 5H2O + 10e其中OH-是由水电解而得, H2O = H+ + OH2OH- = 2OH + 2e- = H2O +(O)+ 2e
1.MnO2作为钽电容阴极的缺点:
a. 电导率小,约为0.1~1S/cm,使得等效串联电阻(ESR)过大,限制了钽电容 的高频特性。
b. MnO2与介质层的材料热膨胀系数差异所产生的应力高温被膜过程会破坏介质层. c. MnO2材料含氧量较高,容易在工作时发生自燃现象。
2.新型导电高分子聚合物阴极材料:
钽氧化膜本无色, 但由于干涉的原因, 钽阳极表面所产生的 干涉色。
膜厚几十至几百 纳米。电容器的耐压 主要取决于氧化膜的 厚度,氧化膜越厚, 其耐压也越高。
3.被膜 在Ta2O5膜上被一层MnO2,作为电容器的阴极。 这就是我们在此前电解电容器的结构特点中阐述 的其阴极为非金属材料----“电解质”。 电解质有固体和非固体(液体或凝胶)之分,因 此有固钽和液钽之别。 非固体电解质钽电容器(液钽)不经被膜。 MnO2系固体电解质,由硝酸锰溶液高温分解 而得
三、电容器的功能

广泛用于隔直流、耦合、旁路、滤波、谐振回 路调谐、能量转换、控制电路中的时间常数等 方面。
四、钽电容器
1.钽电容的简介:
固体钽电容器是1956年由美国贝乐试验室首先研制成功 的,它的性能优异,是电容器中体积小而又能达到较大电容 量的产品。钽电容器外形多种多样,并制成适于表面贴装的 小型和片型元件。适应了目前电子技术自动化和小型化发展 的。虽然钽原料稀缺,钽电容器价格较昂贵,但大量采用高 比容钽粉(30KuF.g-100KuF.V/g),加上对电容器制造工艺 的改进和完善,钽电容器还是得到了迅速的发展,钽电容的 应用范围日益。钽电容器不仅在军事通讯,航天等领域应用 ,而且钽电容的应用范围还在向工业控制,影视设备、通讯 仪表等产品中大量使用
a.聚苯胺(PAn):电导率可达10S/cm一125S/cm, 但聚苯胺在形成有机导电聚合过程中会产生联苯胺,这是一种有毒 物质,因为没能很好解决这一问题,聚苯胺作为钽电解电容器阴 极材料的受到了一定的限制。 b.聚吡咯(PPY):聚吡咯的稳定性很好,其电导率通常可达100 S/cm 左右,但是在高温、高湿环境下,PEDOT 的稳定性要好 于聚吡咯。
固体钽电解电容器用新型聚合物电极材料
一、什么是电容器?

从功能上讲:电容器就是储 存电荷的容器。 从结构上讲:即中间夹有介 质的两块金属板构成的元件。

二、电容器的分类
按电容器的介质材料分:



1)有机介质电容器 如纸介电容器、薄膜电 容器、漆膜电容器; 2)无机介质电容器 如瓷介电容器(独石电 容器)、云母电容器、玻璃釉电容器; 3)电解电容器 如铝电解电容器、钽电解电 容器、铌电解电容器; 4)电化学电容器 (双电层电容器)。
2.固体钽电解电容器优点:
a. 钽电容内部没有电解液,很适合在高温下工作。 b. 体积效率优异,比容量大。 c. 寿命长、耐高温、准确度高、滤高频谐波性能极好。
五、固体钽电容器制作工艺流程
1.成型与烧结:
选择纯度为约为 99.92%~99.94%的钽粉,在钽粉中添加 适量的粘合剂之后,在模具中压块烧结成型(插入钽粉图片 )
c.聚( 3,4-聚乙烯二氧噻吩)(PEDOT):PEDOT具有热稳定性、 高电导率 (300S/cm)、加工工艺简单等特点,这些优势都超 出了同类型材料,因此PEDOT被研究的最多,成为主流。
钽电解电容器示意图解
插图
谢谢
Mn(NO3)2· 6H2O = MnO2 + 2NO2 + 6H2O
至此,固体钽电容器的基本构成已建立。
阳极----钽 介质----Ta2O5氧化膜 阴极----MnO2 在 MnO2 层表面涂覆导电 石墨和银浆仅起阴极引出 作用。
钽丝 钽粉 Ta 2O 5
MnO 2 石墨 银浆
六、新型导电高Βιβλιοθήκη 子聚合物电极材料
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