电解电容基本介绍

酸化皮膜絕緣破壞 電極間絕緣破壞
電解液減少 靜電容量減少 Tan 增加 電解液熱分解 1 陽極箔容量減少 陰極箔容量減少 酸化皮膜劣化 洩漏電流增加 2 腐蝕 內壓上升
防爆瓣開花
液漏
封口不完全
封口不良
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7. 業界發展趨勢
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Technology Road Map-1 <Alum. Cap.- Radial>
旁路作用
耦合作用 濾頻作用 振蕩作用
濾波作用
移相作用 諧振作用
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電容器簡介
5.電容器結構
CP線端子 鋁端子 電解紙 陰極箔 陽極箔 CP線端子
線端子 封口橡膠蓋 塑膠套管 鋁殼
素子基本結構
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電解電容器規格介紹與說明
1. 定義 CE：鋁質非固體電解電容器(JIS). 2.外形:
固態電解電容器
固態電解質,無電解液乾涸之虞,壽命長 L=L0 × 10 (105-T)/20 L0 =在105℃之壽命 簡單法則 : 溫度每下20℃,壽命增加10倍 105℃ 1000小時壽命之固態電容器 於85℃下操作壽命=10000小時
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5. 設計選用注意事項
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電解電容器使用注意事項
1.鋁質電解電容器一般是有極性的,極性反接是造成鋁質電解 電容器短路損壞及漏液的原因。 2.請勿施加過電壓、過電流，當電壓、電流過載時電解電容 器的漏電流會急速增加,造成電容器的損壞。 3.鋁質電解電容器的壽命取決於使用溫度，因此使用溫度請勿
超出最高使用溫度之設定範圍。
4.電解電容器經過長時間放置後，通常其漏電流有增大之傾 向，因此在使用經過儲存時間長於1年以上時之電解電容器 以前，需先串排1KΩ之保護電阻並施加定額電壓使其電氣特 性回復正常。
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電解電容器規格介紹與說明
5.靜電容量(CAP)容許誤差範圍
W=-10%~+100% T=-10%~+50% Q=-10%~+30% V=-10%~+20% M=-20%~+20% K=-10%~+10% J=-5%~+5%
6.損失角(TANδ)-以REA為例
Rated Voltage 6.3 10 16 25 35 50 63 100
1.電解電容器基本介紹
主講人:
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目
1. 電容器簡介
錄
2. 電解電容器規格介紹與說明 3. 電解電容器信賴性測試介紹與說明 4. 電解電容器入料檢驗介紹與說明 5. 電解電容器應用介紹與說明 6. Low ESR Type特性介紹與說明
7. 電解電容器生產流程介紹與說明
8. 電解電容器使用注意事項
4. 壽命預估及測試方法
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液態電解電容器壽命預估與測試法
T0 TX 10 T0 T 5
LX Lr 2
符號 Lx Lr T0 Tx △T △T0 意義 預估壽命(hrs)
2
規格訂定最高工作溫度額定直流工作電壓與 最高容許紋波電流壽命(hrs) 規格訂定最高工作溫度(℃) 實際工作環境溫度(℃) 實際印加紋波電流產生電容中心溫升(℃) 最高容許電容中心溫升 (ΔT0=5℃/105℃品, 15℃/85℃品)
1
2
高溫無負荷 壽命試驗
CAP:初期值±20%以內 Tanδ:製品規格值200%以下 LC:製品規格值以下 Imp.:製品規格值200%以下
CAP:初期值±10%以內 Tanδ:製品規格值120%以下 LC:製品規格值以下 Imp.:製品規格值120%以下 CAP:初期值±10%以內 Tanδ:製品規格值以下 LC:製品規格值以下 Imp.:製品規格值以下
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電解電容器規格介紹與說明
4. E S R值計算
ESR ( )
t an 2 f c
π＝3.1415 f ＝使用頻率(120Hz) c＝製品容量(μF)
例:立隆REA1000μF/16V之ESR值計算 16V之損失角為0.16
ESR() 0.16 0.212 6 2 3.1415 120 1000 10
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電解電容器信賴性測試介紹與說明
試驗名稱
高溫負荷壽 命試驗
項目
試驗條件
溫度：85℃(105℃) 電壓：製品定額電壓 時間：1000Hr(2000Hr) (5000Hr) 溫度：85℃(105℃)ห้องสมุดไป่ตู้時間：1000Hr
判定基准
CAP:初期值±20%以內 Tanδ:製品規格值200%以下 LC:製品規格值以下 Imp.:製品規格值200%以下
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Impregnating and assembling
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Aging and Sorting
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3. 產品特點及品質因素
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各種電容器特點與影響品質因素比較
特性 Characteristics 電容器名稱 Capacitors name
32型(V-Chip): 圓筒形(附座板立式) ﹑ 金屬殼﹑表面黏著型 端子同方向﹑披覆套 管或鍍樹脂膠膜.
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電解電容器規格介紹與說明
3.製品基本電氣特性
Cap.(μF):製品容量值,F(法拉)為其單位,
μ為計數單位(10-6)
W. V.:工作電壓(DC V.) Tanδ:損失角,以小數點表示(如16V之損失角為0.16)
Tanδ(max) Rated Voltage
Tanδ(max)
0.23 160
0.12
0.20 200
0.14
0.16 250
0.17
0.14 350
0.20
0.12 0.10 400 450
0.09
0.08
0.25 0.25
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電解電容器規格介紹與說明
7.洩漏電流(LC)
一般品
6.須儘量避免過高溫度及過長時間之焊錫，因可能造成表面
膠管之異常收縮破裂,有時高溫也會藉由導針及端子導熱至 素子內部,對產品造成不良影響。 7.電解電容器儲存條件-溫度:5~35℃;濕度:less than 75% ，一 年之內
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電解電容器使用注意事項
8.插件注意 基板孔距應依組件空間需求、電容器CP線加工間距來設 計孔距尺寸。
3
耐濕性無負 荷試驗
溫度：60℃ 濕度：90%~95% 時間：500Hr
4
耐寒性試驗
溫度：-40℃(-55℃) 時間：72Hr
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電容器壽命比較
液態電解電容器
壽命決定於電解液乾涸 L=L0 × 2 (105-T)/10 L0 =在105℃之壽命 簡單法則 : 溫度每下10℃,壽命增倍 105℃ 1000小時壽命之電解電容器 於85℃下操作壽命=4000小時
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鋁電解電容測試﹑ 失效分析及發展趨勢
1. 電解電容原理介紹 2. 鋁電解電容制作工藝及流程介紹 3. 產品特點及品質因素 4. 壽命預估及測試方法 5. 設計選用注意事項 6. 失效模式及案例分析 7. 業界發展趨勢
Jan.2007
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LELON ELECTRONICS CORP.
高容量
Big Capacitance
壽命
Life
價格 容量
Price
液態 Liquid 固態 Solid
◎ ◎
╳ ○
╳ ○
○ △
◎ △
╳ ○
◎ △
—
— 固態 Solid 固態 Solid
○
╳ ○ ○
◎
◎ ○ ◎
╳
○ ○ ◎
△
◎ ╳ ╳
△
○ △ △
◎
◎ ○ ◎
╳
╳ △ △
註:優← ◎○△╳ →劣
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製程別 釘接
將電容器之容量經由導 針引出使用
捲繞
1.有效的空間利用 2.兩電極間絕緣 3.電極與絕緣體固定 以電解液做為兩極間之 介電質 1.保存電解液,防止散逸 2.防止電容器內部受污 染
含浸
組立封口
橡膠蓋 鋁殼
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電解電容器生產流程介紹與說明
使用材料 熱收縮 套管 圖 示 功 能 說 明 1.規格及極性的標示 2.絕緣 3.美觀 修補氧化皮膜(電極於 釘接捲繞及裁切時所 損傷的氧化膜 依使用者插件需求做 CP線成型加工
製程別
套管
充電選別
-----
---------
熱溶膠帶 貼帶加工 台紙
切腳加工
參考下一頁加工形式
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電解電容器生產流程介紹與說明
鋁質電解電容器加工形式
FC
SD
CC
BC
SF
SC
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Foil slitting
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Stitching and Winding
RoHS Compliant
1. Miniaturization C(Cap.) x V(Voltage)
RGA Ｓｅｒｉｅｓ Ex. 400V/100uF : Dia.16x31.5L OCRZ Ｓｅｒｉｅｓ Ex. 4V/560uF : Dia.8x12L
- 20% (400V/120uF) - 33% (Dia.8×8L)
鋁質電解 Al-Lytic 鉭質電解 Ta-Lytic 積層陶瓷 Ceramic 薄膜 Film 有機半導體 OS-Con(TCNQ) 功能性高分子 OC-Con
電解液
Electrolyte
小型化
Volume/ CV
頻率 特性
Frequency
溫度 特性
Temperature
高電壓
High Voltage
低漏電品 0.01CV or 3μA/2分鐘(≤100V) 0.02CV+25μA/5分鐘(>100V) 0.002CV or 0.4μA/2分鐘
8.突破電壓(Surge Voltage)
Rated Voltage Surge Voltage Rated Voltage Surge Voltage
6.3 8 160 200 10 13 200 250 16 20 250 300 25 32 350 400 35 44 400 450 50 63 450 500 63 79 100 125
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電容器簡介
1.在兩平行對立之金屬加以額定電壓,兩平行板間存在誘
電介質即可構成電容器.
2.電容器以電氣功能而言,因具有充放電功能本身就是 小能量之電池.
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電容器簡介
3.電容器靜電容量(C ) 電容器電容量大小與兩極板的截面積成正比, 與距離成反比,與充填介質的介質係數成正比 4.電容器功能:
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電解電容器使用注意事項
5.有防爆孔設計之鋁質電解電容器其使用時，防爆孔側應與 其他機構保持相當之空間距離,如此條件不能滿足的話,防 爆孔將無法正常運作。
Case Diameter
Clearance (min)
ψ6.3~16
2mm
ψ6.3~16
3mm
ψ40 or more
5mm
04型(Radial)： 02型(Axial)： 69型(Snap-in)：
圓筒形﹑金屬殼﹑ PCB用端子同方向 自立型﹑披覆套管. 圓筒形﹑金屬殼﹑ 圓筒形﹑金屬殼﹑ 引線端子同一方向﹑ 引線端子反方向﹑ 披覆套管. 披覆套管.
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電解電容器規格介紹與說明
33型(Screw): 圓筒型,金屬殼、端子為螺絲 型且同方向PC板自立式之鋁 質非固態電解電容器,披覆套 管.
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6.失效模式及案例分析
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失效分析與案例分析
案例分析 失效模式 內部現狀 製造時 電極間短路 短路 1 1 1 開路 釘接部,端子部斷線 2
釘接部,端子部接續不良
誤使用時
適當使用時
切斷毛刺,金屬微粒子 4 3 2 2 3 機械壓迫應力 接續不良 2 經時劣化 外部壓迫應力 3 電 氣 化 學 反 應 3 過電壓印加 逆電壓印加 漣波電流過大 氯離子侵入 1 超過容許以上充放電 基板清洗時氯離子侵入 4 酸化皮膜部缺陷 外部壓迫應力
DF:散逸因素,以百分比表示(如16V之散逸因素為16%)
LC(μA):洩漏電流,A(安培)為其單位,μ為計數單位(10-6) Impedance(Ω):交流阻抗,Ω(歐姆)為其單位
E. S. R.(Ω):等價直列阻抗,Ω(歐姆)為其單位
Ripple Current:耐漣波電流(rms),A或mA為計數單位
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電解電容器規格介紹與說明
9.對頻率變化
10.對溫度變化
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2. 制作工藝及流程介紹
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電解電容器生產流程介紹與說明
使用材料 陽極箔 陰極箔 導針 電解紙 捲繞固定 用膠水或 膠帶 電解液 ----圖 示 功 能 說 明