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固体钽电解电容器研究发展趋势
刘建清1,李 荐2,戴艳阳2,钟海云2
(1.株洲宏达电子有限公司,湖南株洲412008;21中南大学冶金科学与工程系,湖南长沙410083)
摘 要:从用导电聚合物或微细贵金属粉替代传统电解质MnO 2,用铌全部或部分取代钽,以及外形结构上采用小型片式化等三个方面论述了固体钽电解电容器的研究进展。 关键词:钽电解电容器;导电聚合物;铌电解电容器 中图分类号:TG 1461416 文献标识码:A 文章编号:1004-0536(2002)02-0041-04
近年来,电子工业迅猛发展,特别是大量现代电子产品(如电脑、手机等)的民用化,对传统电解电容器的性能、生产成本提出了更严格的要求,直接刺激了固体钽电解电容器的研究发展。在制造原料、生产工艺上,科技工作者们进行了广泛的研究和探索,并取得了许多成果,其中不少已得到工业应用。
1 用导电聚合物、微细贵金属粉取代
固体电解质MnO 2
通常,固体钽电解电容器是由钽粉压块烧结得到的烧结体、烧结体表面形成的钽氧化膜、固体电解质和固体电解质上的导电层构成。以往的电解质是用硝酸锰热分解得到的,导电层常用浸胶体石墨再刷银浆形成。然而,硝酸锰热分解过程对已被覆好的钽阳极氧化膜具有一定的破坏作用,这将影响产品的成品率及电容器的性能;同时由于MnO 2的电导率较低,限制了钽电解电容器等效串联电阻的进一步降低,使其在高频领域的应用受到影响。近年来,为改善钽电解电容器性能和可靠性,一些研究者用高导电聚合物(如聚吡咯等)作固体电解质,代替传统的MnO 2;还有人采用微细贵金属粉全部或部分取代MnO 2。用高导电聚合物代替MnO 2有以下优势:(1)由于高导电聚合物的电导率是MnO 2的几十倍,使得电容器具有优越的高频性能:(2)用导电聚
合物制造固体钽电解电容器无需高温处理,避免了
被膜过程中高温(200～300℃
)对已形成的氧化膜的损害,减小了漏电流,并使电容器在长期使用过程中特性变化和失效几率减小;(3)当氧化膜存在缺陷时,高导电聚合物的自愈温度比MnO 2低,可使氧化膜在小的漏电流下得到修复,从而提高了电容器的可靠性。
目前研究的导电聚合物有:聚吡咯、聚噻吩、聚对苯、聚苯胺、聚乙炔等,通过适当掺杂可使导电聚合物达到或接近金属铜的电导率[1]。日本NEC 公司合成的用于电解电容器的导电聚吡咯(PPY ),其钙掺杂电导率为40S/cm ,远远大于传统的MnO 2(约0116S/cm )。1994年该公司将这种PPY 代替MnO 2用于固体钽电解电容器的生产制造,其方法是使用一种氧化剂在电容器的介电层上直接发生吡咯聚合反应,形成导电聚吡咯,再按常规工艺制成电解电容器。其产品比传统的MnO 2钽电解电容器内阻低,可使用频率范围得到扩展,并且可在125℃下持续工作[2]。
专利US 5455736中对聚吡咯固体钽电解电容器的制造方法进行了较为详细的论述。其主要过程为:(1)配制含吡咯的溶液和含氧化剂的溶液;(2)将烧结好的钽阳极块按常规工艺形成氧化膜,然后分别浸入上述两种溶液中;(3)待聚合反应完成后将阳
收稿日期:2001-10-09
作者简介:刘建清(1966-),男,工程师,1989年毕业于成都电子科技大学,从事钽电解电容器的研究生产工作多年。
李 荐(1966-),男,博士,工程师,从事冶金材料方面的研究,本文联系人。
第30卷第2期2002年6月 稀有金属与硬质合金Rare Metals and Cemented Carbides
V ol.30 №.2
Jun. 2002
极块取出,用水洗净残留试剂,在真空50℃下烘干1h;(4)根据聚合物的密度和阳极块质量大小的变化情况,计算并控制聚合物的最佳填充率,以确定阳极块浸含吡咯的溶液和含氧化剂的溶液的次数;(5)然后按常规工艺浸胶体石墨、刷银浆制成电容器。控制最佳填充率的目的是使阳极块中保留一定的空隙(即发明者说的“氧源”),当氧化膜有缺陷时,漏电流使缺陷处发热,氧源中的氧将导电聚合物氧化转变为绝缘体,从而切断漏电流。
传统的固体钽电解电容器在MnO2的被膜过程中需反复多次,然后再浸胶体石墨和刷银浆,制作周期长。为解决此问题,日本特开平10-55937专利采用贵金属微粉代替MnO2制作固体钽电解电容器。其方法为:(1)先将钽粉按常规工艺压块、烧结、形成氧化膜;(2)将阳极块浸入含贵金属微粉(Au∶Ag=50∶50)的苯悬浊液中,悬浊液中苯的质量分数为50%～70%;(3)然后将浸过的阳极块在270℃下干燥1h,如此反复进行3次;(4)在浸好的阳极块上涂银浆并干燥,然后按常规工艺封装。发明者称:与常规制造方法相比,这种固体钽电解电容器的制作周期短,且大幅度降低漏电流和等效串联电阻值的漂移,提高耐压性能。
2 用铌部分或全部取代钽
据有关资料,世界钽(T a2O5)的储量为308029t,铌(Nb2O5)的储量为48813534t;我国钽(T a2O5)的储量为42319t,铌(Nb2O5)储量为1630914t,是钽的38倍多[3]。可见,铌资源比钽资源丰富得多。目前,在电解电容器行业主要是以铝电解电容器和钽电解电容器为主,通常认为铝电解电容器在可靠性、高频性能等方面较钽电解电容器差,因此铝电解电容器一般用于对可靠性要求不很高的场合,而钽电解电容器则多用于军工、航天等重要领域。但是由于电容器级钽粉的价格很高,造成钽电解电容器成本高,使其在民用及高科技领域的应用受到一定影响。从目前的研究来看,铌电解电容器的性能可以达到或接近钽电解电容器,因此铌在电解电容器方面的应用具有十分诱人的前景。早在20世纪50～60年代就有一些国家对铌电解电容器进行过研究,我国于70～80年代也开展过这方面的研究探索。由于当时钽电解电容器的研究已较为成熟,在可靠性等方面比铌电解电容器好,且主要用于军工、航天等重要部门,而这些领域并不很计较成本,所以铌电解电容器的研究、应用受到了一定的限制。近20～30年来由于民用电子工业及高科技行业的迅猛发展,对电解电容器的需求大幅度增加,同时对其可靠性也提出了更高的要求,普通的铝电解电容器已不能完全满足这方面的要求,因此作为价格比钽电解电容器低、性能比铝电解电容器好的铌电解电容器的研究引起了世界范围的广泛关注,并逐渐成为电容器领域的研究热点之一。
P ozdeev Y.对钽、铌电解电容器进行了比较[4],认为铌在固体电解电容器中可有效地代替钽,因为铌质量轻、价格便宜,尽管这两种金属在晶体结构和物理化学性质上很相似,但钽、铌电解电容器的电性能是不同的,特别是大多数铌电容器在寿命测试中,直流漏电流有增加的倾向,导致其参数失效;另一方面钽电容器的直流漏电流长时间内没有明显的变化,但在某些样品中会急剧增大,因此钽电容器也会偶尔发生一些灾难性的失败。作者通过研究,得出正常生产铌电容器须具备以下条件:(1)避免铌阳极含氧过饱和;(2)抑制氧通过Nb2O5膜和Nb/Nb2O5界面迁移。
H olanda J.N.F.等采用铌的合金粉作电容器阳极材料,以提高铌电容器的性能[5]。他们将Nb2O5和T a2O5混合物同时进行铝热还原制备Nb-T a-
A1预合金粉,随后破碎,在钢制模具中单向挤压成形(压力<60MPa),然后在真空(10-4Pa)1300～1600℃下分别烧结15、40、60min,发现在烧结过程中其电性能发生了很大变化,制成的Nb-T a-Al电解电容器具有很大的比容(14310～27807μF?V/ g)。他还对这种合金粉的形貌特征、化学及电性质进行了描述,并称该工艺生产的铌粉成本低、松装密度小、比表面积大、比容量高。
日本Showa公司对电容器用铌粉的生产工艺及铌电容器的制造技术开展了大量的研究,并申请了数项专利,如:(1)钽、铌粉及其电容器阳极的制造。该专利可制得平均粒径为50～150nm的钽粉、铌粉,其方法是将钽、铌卤化物或氧化物与氢气一起从等离子设备的第二或第三个喷嘴喷入,采用化学气相沉积(C VD)工艺制造钽铌粉,掺杂物或还原剂也可在第三个喷嘴加入,在大规模生产条件下制得了具有相同粒度分布的电容器用粉末。该专利还介绍了用此粉末烧结产品制成的电容器阳极[6]。(2)钽
24稀 有 金 属 与 硬 质 合 金 第30卷
粉、铌烧结阳极、铌烧结阳极制成的电容器及电容器的制造方法。该专利研制的用于电容器的铌粉,其Fe、Ni、C o、Si、Na、K、Mg总含量<10-4,杂质总含量<3.5×10-4,制成的烧结阳极中含有NbO和Nb2N 晶体,由烧结阳极制成的电容器具有很大的比容、优良的漏电流特性和高温性能[7]。(3)铌电容器及其制造方法。用该专利制成了具有高比容和优良漏电流特性的铌电容器,该电容器包括两个电极及电极间的绝缘层,绝缘层内又具有两层结构,第一层主要成分是NbO x(x=2.5),第二层为NbO x(x=2.5)和NbO x(x=2.0)的混合物,两层中的NbO x占90%以上,第二层中NbO x(x=2.5)与NbO x(x=2.0)的摩尔比为1∶4～4∶1,在双层结构中第一层的体积分数为0101%～10%,电极中还含有部分氮化铌,它是由铌烧结物的氮化制成[8]。(4)电容器用铌粉的烧结和电容器制造方法。该法电容器采用铌粉的烧结阳极,被覆一层由电解产生的氧化膜,其漏电流<300μA/g,烧结阳极比容>40000μF?V/g。该阳极用氮化铌、碳化铌、硼化铌烧结制成,用此阳极制成的铌电解电容器具有比容量大、漏电流低、耐压高的特点[9]。
美国Cabot公司也对电容器用铌粉及铌电解电容器的制造进行过研究,并申请了几项专利。1999年申请了氮化铌粉末和具有低漏电流的铌电解电容器制造的专利,该专利还提出了用氮化铌粉制造电解电容器及减少铌阳极漏电流的方法[10]。该公司于2000年申请了湿法热球磨制备电解电容器用铌粉的专利[11]:在有水溶液(乙二醇和氟盐水溶液)存在的情况下将铌碎片用湿法热球磨(300～420℃)5～8h制备电容器铌粉,加热是为了减少反应时间,湿磨粉采用酸洗除去球磨过程中引入的金属杂质,获得的铌粉比表面达到419～717m2/g,然后在1150℃烧结,制成的电容器比容量在120H z下为160000～200000μF?V/g,且漏电流低。该公司还研究了一种铌氧化物热处理获得的低价氧化物,在1000～1500℃、氢气分压1333～26660Pa、吸气剂存在的条件下,Nb2O5局部还原获得低价氧化物(O∶Nb< 215∶1),微孔体积约为50%,并称这种低价氧化物更适合作电解电容器阳极[12]。该公司还申请了一种比容为62000μF?V/g电解电容器用铌粉的制备及其电容器阳极制造方法的专利[13]。
德国Starck公司[14,15]用熔融的碱土金属或稀土
金属还原Nb(T a)2O5制备铌(钽)粉,还原在750～950℃分两阶段进行,第一段用氢气还原,获得混合物(Nb、T a)O x,其中x=0.5～115,碱土金属或稀土金属与氧的质量比≥1125%,在第二段用还原性金属如Ca、Mg、金属氢化物或氢气在有催化剂存在的情况下还原,然后将金属粉末与没有反应的金属氧化物和催化剂分离,获得的铌粉粒度为015～2113μm。粉末在1150～1300℃烧结10～30min、40V 下成形制成电容器阳极,比容量为80000～250000μF?V/g,漏电流<500μA/g。
总之,在电容器用铌粉的生产工艺及铌电容器制造方面,许多国家都非常重视,并积极进行了研究开发,目前美国、日本、德国、英国在此领域处于领先水平,且有些公司的技术已接近工业化。另有资料显示,俄罗斯在此方面于前苏联的研究基础上,不断研究,也具有相当高的水平。我国于20世纪70～80年代曾开展过铌电解电容器方面的研究,但由于种种原因未能坚持下来,现已基本处于空白。
3 小型片式化结构
由于现代电子工业的飞速发展,对电子元器件的小型化、片式化和高性能要求越来越迫切。据统计,世界片式元器件占整个电子元器件市场的45%左右。片式钽电容器的生产已形成世界性规模, 1997年世界片式钽电容器的平均月产量达916亿只。进入20世纪90年代,美国凯美特公司已取代了日本NEC公司的位置,成为世界片式钽电容器的最大制造商,该公司1997年片式钽电容器月产量达到118亿只,而日本NEC公司为116亿只。美国片式钽电容器产量已占其电容器总产量的75%,同时每年还大量进口片式钽电容器,且其进口量迅速增长[16]。
电容器的静电容量与氧化膜的厚度成反比,但在一定的工作电压下,氧化膜太薄会导致漏电流增大,因此,为了改善电容器的漏电流特性,只有增加氧化膜的厚度。日本特开平9-293646专利称发明了一种进一步缩小固体钽电解电容器体积的方法,即将烧结好的阳极体在015%的对位钨酸胺溶液中形成氧化膜,其形成电压为工作电压的115～218倍,形成后按常规工艺被膜、浸碳、刷银浆。该专利称由这种方法形成的氧化膜特性得到改善,其厚度薄且漏电流小,比以往同规格片式钽电解电容器要
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第2期 刘建清,等:固体钽电解电容器研究发展趋势
小一个壳号,外形尺寸缩小50%[18]。
4 结 语
近年来固体钽电解电容器研究进展主要体现为三个方面:(1)用导电聚合物或微细贵金属粉代替传统的二氧化锰(MnO2)电解质,提高钽电解电容器性能;(2)用铌全部或部分取代钽,降低钽电解电容器生产成本;(3)外形结构上广泛采用小型片式化,缩小产品体积,提高自动化生产程度。以上这些新技术仅为针对固体钽电解电容器的某不足之处所进行的改进,现仍存在一定的片面化,如果能将这些技术有机地结合起来,必将极大地促进固体钽电解电容器的发展。
我国通过多年的努力,已建成几条小型片式钽电解电容器生产线,但与世界先进国家相比,在产品质量、生产规模等方面都还存在较大差距。更应注意的是,在新产品的研究开发方面,还未引起国内的足够重视。建议组织相关力量立即开展这方面的研究,争取在钽电解电容器新产品的原料制备及电容器的制造技术方面拥有自己独立的知识产权,填补该领域的空白,为将来我国在钽电解电容器新产品市场占有一席之地奠定基础。
参考文献:
[1]宋登元1导电聚合物———新型半导体器件材料[J]1半导体技
术,1994,(3):11
[2]孟景溪(译)1在空气和无氧条件下合成聚吡咯[J]1钽铌工艺进
展,1998,(3):251
[3]《有色金属提取冶金手册》编辑委员会1有色金属提取冶金手册
———稀有高熔点金属(下册)[M]1北京:冶金工业出版社,
199911711
[4]P ozdeev Y.Reliability C om paris on of T antalum and Niobium S olid E lec2
trolytic Capacitors[J].Quality and Reliability Engineering International.
1998,14(2):79.
[5]H olanda J N F,et al.Characterization of Prealloyed Nb-T a-Al P ow2
ders for Capacitors[J].M aterials Characterization,1999,43(4):235. [6]Oda Y ukio.T antalum P owder,Niobium P owder their M anu facture,and
Capacitor Anodes[P].日本专利.JP Pat2000226607,2000-08-15.
[7]Naito K azum i.Niobium P owder,Niobium S intered Body,Capacitor C om2
prised of the S intered Body,and M ethod for M anu facturing the Capacitor [P].W O Pat2000049633,2000-08-24.
[8]Naito K azum i,et al.Niobium Capacitor and M ethod of M anu facture
thereof’[P].W O Pat2000036617,2000-06-22.
[9]Naito K azum i,et al.S inter of Niobium for Capacitor,and M ethod of M an2
u facture thereof’[P].W O Pat2000008662,2000-02-17.
[10]Fife James A.Nitrided Niobium P owders and Niobium E lectrolytic Ca2
pacitors W ith Reduced Leakage Current in Niobium Anode[P].W O Pat 9957739,1999-11-11.
[11]Habecker K urt A,et al.W et M illing with Heating for M anu facture of
M etal P owders,Including Niobium P owder for E lectrolytic Capacitors [P].W O Pat2000056486,2000-09-28.
[12]Fife James A.Heat T reatment of Niobium Oxide W ith G ettering to Ob2
tain the Lower Oxide Suitable for E lectrolytic Capacitor Anodes[P].W O Pat2000015555,2000-05-23.
[13]Habecker K urt A,et al.High Capacitance Niobium P owders and E lectr2
lytic Capacitor Anodes[P].W O Pat2000069588,2000-11-23. [14]Reichert K arlheinz,et al.Production of Niobium and T antalum P owders
[P].DE Pat19831280,2000-01-20.
[15]Loeffelholz Josua,et al.M anu facture of Nb and T a powders for E lec2
trolytic Capacitors[P].DE Pat19847012,2000-04-20.
[16]屈乃琴,等1内外片式钽电容器的开发与发展[J]1稀有金属与
硬质合金12000,(3):501
[17]潘伦桃(译).钽固体电解电容器[J]1钽铌工业进展。2001,
(2):211
The Research and Development on S olid Electrolytic T antalum Capacitor
LI U Jian-qing1,LI Jian2,DAI Y an-yang2,ZH ONG Hai-yun2
(11Zhuzhou H ongda E lectronic C o,Zhuzhou412008,China;2.N onferrous Metallurgical
Science Engineering Department of Central S outh University,Changsha410083,China)
Abstract:The Paper summarized the following latest development and research on the electrolytic tantalum capacitor:①substitute conducting polymer or superfine powder of precious metal for traditional electrolyte MnO2;②substitute niobi2 um for tantalum com pletely or partly;③adopt pint-sized chip tantalum capacitor.
K ey w ords:electrolytic tantalum capacitor;conducting polymer;electrolytic niobium capacitor
44稀 有 金 属 与 硬 质 合 金 第30卷
电容器知识------钽电容知识 本文转发自深圳容电电子网站2012.3.15 1.钽电容的优点和缺点 优点 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，但这也限制了它的容量。此外，由于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、滤高频谐波性能极好。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，并较同类型电容器都大，以此保证它的小型化。 缺点 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。 2.钽电解电容与铝电解电容区别如下: 电解电容的分类，传统的方法都是按阳极材质，比如说铝或者钽。所以，电解电容按阳极分，为以下几种： (1)．铝电解电容。不管是SMT贴片工艺的，还是直插式的，只要它们的阳极材质是铝，那么他们就都叫做铝电解电容。电容的封装方式和电容的品质本身并无直接联系，电容的性能只取决于具体型号。 (2)．钽电解电容。阳极由钽构成。目前很多钽电解电容都用贴片式安装，其外壳一般由树脂封装（采用同样封装的也可能是铝电解电容）。但是，钽电容的阴极也是电解质。 以往传统的看法是钽电容性能比铝电容好，因为钽电容的介质为阳极氧化后生成的五氧化二钽，它的介电能力（通常用ε表示）比铝电容的三氧化二铝介质要高。因此在同样容量的情况下，钽电容的体积能比铝电容做得更小。 (电解电容的电容量取决于介质的介电能力和体积，在容量一定的情况下，介电能力越高，体积就可以做得越小，反之，体积就需要做得越大）再加上钽的性质比较稳定，所以通常认为钽电容性能比铝电容好。 但这种凭阳极判断电容性能的方法已经过时了，目前决定电解电容性能的关键并不在于阳极，而在于电解质，也就是阴极。因为不同的阴极和不同的阳极可以组合成不同种类的电解电容，其性能也大不相同。采用同一种阳极的电容由于电解质的不同，性能可以差距很大，总之阳极对于电容性能的影响远远小于阴极。 阴极材料是电容的另一个极板，阴极也就是电容的电解质。电容的阴极目前基本有如下几种： (1)．电解液。电解液是最传统的电解质，电解液是由GAMMA丁内酯有机溶剂加弱酸盐电容质经过加热得到的。我们所见到的普通意义上的铝电解电容的阴极，都是这种电解液。使用电解液做阴极有不少好处。首先在于液体与介质的接触面积较大，这样对提升电容量有帮助。其次是使用电解液制造的电解电容，最高能耐260度的高温，这样就可以通过波峰焊（波峰焊是SMT贴片安装的一道重要工序），同时耐压性也比较强。 此外，使用电解液做阴极的电解电容，当介质被击穿的后，只要击穿电流不持续，那么
钽电解电容 详细信息：
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，是所有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，并容易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需要。虽然钽原料稀缺，钽电容价格较昂贵，但由于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，钽电解电容器还是得到了迅速的发展，使用范围日益广泛。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、通讯仪表等产品中大量使用。 目前生产的钽电解电容器主要有烧结型固体、箔形卷绕固体、烧结型液体等三种，其中烧结型固体约占目前生产总量的95%以上，而又以非金属密封型的树脂封装式为主体。小型化、片式化配合SMT技术下方兴未艾，片式烧结钽电容器已逐渐成主流。 固体钽电容器电性能优良，工作温度范围宽，而且形式多样，体积效率优异，具有其独特的特征：钽电解电容器的工作介质是在钽金属表面生成的一层极薄的五氧化二钽膜。 此层氧化膜介质完全与组成电容器的一端极结合成一个整体，不能单独存在。因此单位体积内所具有的电容量特别大。即比容量非常高，因此特别适宜于小型化。 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，并较任何类型电容器都大，以此保证它的小型化。 钽电解电容器可以非常方便地获得较大的电容量，在电源滤波、交流旁路等用途上少有竞争对手。 具有单向导电性，即所谓有“极性”，应用时应按电源的正、负方向接入电流，电容器的阳极（正极）接电源“+”极，阴极（负极）接电源的“-”极；如果接错不仅电容器发挥不了作用，而且漏电流很大，短时间内芯子就会发热，破坏氧化膜随即失效。 工作电压有一定的上限平值，但这方面的缺点对配合晶体管或集成电路电源，是不重要的。 电解电容器一般认为是一种性能优良，使用寿命长的电子元件，它的失效率正常时可达七级。但它总还是符合电子元器件的失效普遍规律，即澡盆形失效曲线，前期失效可在老炼过程中剔除。因此只有随机失效的可能性。而这种无效即有制造工艺控制问题，还常常伴随产品在使用过程的不当或超载所致，综合说来大约有三种模式即电流型、电压型和发热型。 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。 ----------------------------------------------- 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（Ｔa）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，如CA型、CA42型等。 钽电解电容器的外壳上都有CA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
电力电容器的市场现状和发展前景 ——西安西电电力电容器有限责任公司房金兰 2007年06月14日14:26:36 市场需求现状 近年来，国内电力电容器行业的发展极其迅猛。产品的质量和数量都有了大幅度的提升，相当一部分优势企业已开始问鼎国际市场并取得了不俗的业绩。随着电力工业的快速发展、技术进步以及无功补偿、节能降损管理的加强，电力电容器制造企业遇到了前所未有的发展机遇。使电力电容器的市场迅速扩大，同时，也引发了许多领域对电力电容器的大量需求。 无功补偿：对电力系统进行无功补偿是电力电容器最主要的用途，需求量约占整个电容器市场的80%，容量达8000万kvar以上。其主要作用是提高功率因数、降低线路和输变电设备的损耗、改善受端电压质量以及提高输送功率。市场需求量与年新增发电装机容量有密切关系，过去公认的比例关系为0.7：1，即发电装机每增加1kW，需安装无功补偿电容器0.7kvar。近几年电网的发展有了很大变化，电压等级多，输送距离长，线路中为降低工频过电压而增设的并联电抗器也需要进行无功功率补偿，节能降耗和无功管理得到了加强。虽然无功补偿比率增加到多少尚无定论，但从近几年无功补偿电容器实
际安装容量来看，与新增发电装机容量大致存在1：1的关系。 谐波滤波：一方面，随着电气化铁道、冶金等非线形电力负荷的迅速增加，以及整流、变频、家用电器等电力电子设备的广泛应用，电力系统中谐波含量大幅度增加；另一方面，电力用户对电能质量的要求也不断提高。所以，电力系统对谐波滤波装置的需求逐年增加，但由于目前虽有谐波控制标准，尚无严格的谐波管理规定，近年滤波电容器增加的幅度还不是很大，年需求量大约为100万kvar。 串联电容器：在输电线路上安装串联电容器，以容抗补偿线路的感抗，可以提高输送功率、提高电网稳定性和提高线路受端电压、改善电压质量。我国近几年开始重视串联补偿的应用，在220kV和多条500kV输电线路上安装了串联电容器，发挥了预期的技术效用和经济效益。近几年按平均每年装设2套串补装置计，则需用串联电容器大约为100万kvar，但这类电容器主要还依靠进口。 直流输电用电力电容器：近年来，我国直流输电线路发展很快，天广、嵊泗、贵广Ⅰ回、三常、三广、灵宝、三沪等直流工程相继投运，贵广Ⅱ回、高岭工程正在建设中。大致每年新建一项直流工程。而一项±500kV的直流工程需要电容器800万kvar左右，包括：交流滤波和并联电容器、交流PLC电容器、换流阀阻尼和均压电容器、
钽铌化学分析方法 第部分：钽中铌含量的测定 电感耦合等离子体原子发射光谱法和色层分离重量法 编制说明 （征求意见稿） 宁夏东方钽业股份有限公司
钽铌化学分析方法 第部分：钽中铌含量的测定 电感耦合等离子体原子发射光谱法和色层分离重量法 编制说明 一、工作简况 项目来源 根据国家标准化管理委员会《国家标准委关于下达年第三批国家标准制修订计划的通知》（国标委综合[]号）的文件精神，由宁夏东方钽业股份有限公司负责《钽铌化学分析方法第部分：钽中铌含量的测定电感耦合等离子体原子发射光谱法和色层分离重量法》国家标准的起草任务,计划编号为，项目完成年限为年月。 项目所涉及的方法简况 钽具有耐腐蚀性、化学稳定性高、冷加工性能好和表面氧化膜介电常数大等优点，有许多重要用途。钽主要用做制作钽电解电容器，具有电容量大、漏电流小、等效串联电阻低、稳定性好、可靠性高、耐压性能好、寿命长、体积小等突出特点，是一种用途极其广泛的功能材料。钽钨、钽钨铪、钽铪合金，比任何别的材料更能经受高温和矿物酸的腐蚀，可作为飞机、导弹、火箭的耐热高强度材料以及控制、调节装置的零部件等。铌具有细化钢中晶粒的能力，在钢中加入极少量铌，能大大提高钢的强度，改善钢的机械和焊接性能，提高抗腐蚀性能。铌可用做电容器、铌基高温合金、超导材料等。铌和钽还用作骨科和外科手术材料。碳化钽用于制作超硬工具的添加剂。氧化钽可以用于制造高级光学玻璃和催化剂等。 该标准是采用电感耦合等离子体原子发射光谱法和色层分离重量法进行检测，钽中铌含量检测范围～。标准中包含测试原理、所用试剂、样品处理、分析和结果计算方法。 起草单位情况 宁夏东方钽业股份有限公司是集科研、生产与技术开发为一体的国有大型稀有金属企业，是国内最大的钽、铌产品生产基地，科技先导型钽、铌研究中心；是国家重点高新技术企业、国家首批创新型企业、国家成果产业化基地、全国专利工作试点企业和国家级企业技术中心；是国际钽铌研究中心（）执委单位；是世界钽工业三强之一。 公司在钽、铌及其合金技术领域具有雄厚的研究开发实力，在国内同行业中处于技术领先地位。其综合实力代表了我国钽、铌工业的整体水平，是我国国防、核能、宇航、电子、冶金和化工工业等高新技术领域里的一个极为重要的稀有金属材料研究、开发、成果转化为一体的综合基地。几十年来承担了我国钽铌特种金属材料领域绝大部分国家级科研和产业化项目，多项成果获国家级、省部级科技进步奖。公司拥有用于科研开发的价值达亿元以上的仪器设备，仪器的自动化与精度已经达到了国际先进或国内领先的水平。 宁夏东方钽业股份有限公司分析检测中心成立于年，检测能力涵盖钽铌钛产品和原辅材料的化学成分分析、气体成分分析和电性能检测，并在实验室内部建立了标准化的检测方法和作业指导书。年以来，负责起草了《钽铌化学分析方法第部分：铌中钽含量的测定》、《钽铌化学分析方法第部分：钼含量和钨含量的测定》、《钽铌化学分析方法第部分：碳含量和硫含量的测定》、《钽铌化学分析方法第部分：钽中铁、铬、镍、锰、钛、铝、铜、锡、铅和锆含量的测定》、《钽铌化学分析方法第部分：钽中磷含量的测定》、《钽铌化学分析方法第部分：氮含量的测定》、《钽铌化学分析方法第部分：氧含量的测定》、《钽铌化学分析方法第部分：氢含量的测定》、《钽铌化学分析方法第部分：钠含量和钾含量的测定》、－《钽粉电性能试验方法》，并先后参与了国家军用标准《铍化学分析方法铬量、锰量和镁量的测定》、《铍化学分析方法钐量、铕量、钆量和镝量的测定》、行业标准《海绵钛、钛及钛合金化学分析方法多元素含量的测定》、《铪化学分析方法杂质元素的测定》等国家标准和行业标准的制修订工作。 主要工作过程 （）根据年月～月，在接到标准制定任务后，成立了《钽铌化学分析方法第部分：钽中铌含量的
固态电解电容介绍 随着电子行业的发展。20世纪90年代，一种全新的固态导电高分子材料取代电解液作为阴极并成功开发为机能性高分子聚合物固态铝质电解电容。它与液态铝质电解电容的最大区别在于所使用的介电材料，铝电解电容使用的介电材料是电解液，而固态电解电容则是导电性高分子材料，能大幅度提升产品的稳定性与安全性，是目前电解电容中最高阶的产品。 科技的发展使各项电子产品设计日趋精密复杂，对电子元件的质量要求也相对提升，固态电解电容更符合未来应用趋势。上海永铭电子有限公司作为专业电解电容生产企业，顺应发展趋势，于2017年1月推出直充快充电源专用固态电解电容P1系列和VP1系列。以下将为大家介绍固态电解电容的一些优良特性； 一、等效串联电阻（ESR） ESR指串联等效电阻，是电容非常重要的指标。ESR越低，电容充放电的速度越快，这个性能直接影响到供电电路的性能。如下图：PA-Cap所代表的固态电解电容的ESR范围显著低于钽固体电解电容和液态铝电解电容。
二、频率特性 采用导电性高分子材料做阴极的固态电解电容器的频率特性显著改善。如下图：随着频率的增加，液体铝电解电容和钽固体电解电容的容量显著降低。而高分子固体电解电容的容量频率曲线平滑，基本没有大变化。固体铝电解电容的优异频率特性可以保证在高频电路中的应用。 三、温度特性 电容器受工作环境温度影响较大，例如ESR值和电容值，都会随着环境温度改变而变化。如下图：固体铝质电解电容等效串联电阻不随外界温度的变化而发生显著改变。并在全温度范围，固体电解电容的电容值不超过30%,明显优于液态铝质电解电容。
四、使用寿命 因使用阴极材料不同，工作环境温度每降低20度，液体铝质电解电容使用寿命增加4倍，而高分子固体电解电容使用寿命增加10倍，如下图： 在电源领域，通常有些硬性指标EMC、EMI要求，采用高分子固态电解电容可以解决滤波问题。手机充电器采用液态铝质电解电容，充电电流小，综合以上因素，高分子固态电解电容在高端电源的应用远景将非常巨大。
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。 2.1.4丝埋入深度太浅会有什么影响？ 钽丝易拔出，或者钽丝易松动，后道工序在钽丝受到引力后，易导致钽丝跟部漏电流大。所以强调钽丝起码要埋入三分之二的钽坯高度以上，在成型时经常要检查。 2.1.5粉重误差太大分有什么影响？ 粉重误码差太大，导致容量严重分散，K（±10%）档的命中率会很低。成型时经常要称取粉重，误差要合格范围内（±3%）。如果有轻有重都是偏重或都是偏轻，可调整赋能电压或烧结温度。如果有轻有重，超过误差范围，要调整成型机，并将已压钽坯隔离，作好标识，单独放一个坩埚烧结。 2.1.6密要均匀不能有上松下紧，或下紧上松的现象。否则会导致松的地方耐压降低。钽坯高度要在允许差范围内。 2.1.7成型注意事项： （1）粉重 （2）压密 （3）高度 （4）钽丝埋入深度 （5）换粉时一定要将原来的粉彻底从机器内清理干净。 （6）不能徒手接触钽粉、钽坯，谨防钽粉、钽坯受到污染。杜绝在可能有钽粉的部位加油。 （7）成型后的钽坯要放在干燥器皿内密封保存，并要尽快烧结，一般不超过24小时。 （8）每个坩埚要有伴同小卡，写明操作者、日期、规格、粉重等情况，此卡跟随工单一起流转，要在赋能后把数据记在工单上才能扔掉，以防在烧结、赋能、被膜出了质量问题可以倒追溯。 2.2烧结工序 1.烧结：在高温高真空条件下将钽坯烧成具有一定机械强度的高纯钽块。 2.目的：一是提纯，二是增加机械强度。 3.烧结温度对钽粉比容有什么影响？
贴片钽电容简述 贴片钽电容(以下简称钽电容)作为电解电容器中的一类。广泛应用于各类电子产品，特别是一些高密度组装，内部空间体积小产品，如手机、便携式打印机。钽电容是一种用金属钽（Ｔa）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，分为固体电解质钽电容(Solid Tantalum)和非固体电解质钽电容。其中，固体钽电解电容器用量最大。钽电容由于使用金属钽做介质，不需要像普通电解电容那样使用电解液。另外，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，所以本身几乎没有电感，但同时也限制了它的容量。 Taj系列贴片钽电容是AVX公司生产的一种贴片封装的钽电解电容，是电子市场上最常见的一种型号。 固体钽电容特性 优点： 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，因此钽电容的单位体积内的电容量大。 使用温度范围宽，耐高温由于钽电容内部没有电解液，很适合在高温下工作。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容。 寿命长、绝缘电阻高、漏电流小钽电容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 容量误差小 等效串联电阻小(ESR),高频性能好 缺点： 耐电压不够高 电流小 价格高
贴片钽电容封装、尺寸封装尺寸：毫米（英寸） 封装尺寸：毫米（英寸） Code EIA Code L±0.20 (0.008) W+0.20 (0.008) -0.10 (0.004) H+0.20 (0.008) -0.10 (0.004) W1±0.20 (0.008) A+0.30 (0.012) -0.20 (0.008) S Min. A 3216-18 3.20 (0.126) 1.60 (0.063) 1.60 (0.063) 1.20 (0.047) 0.80 (0.031) 1.80 (0.071) B 3528-21 3.50 (0.138) 2.80 (0.110) 1.90 (0.075) 2.20 (0.087) 0.80 (0.031) 1.40 (0.055) C 6032-28 6.00 (0.236) 3.20 (0.126) 2.60 (0.102) 2.20 (0.087) 1.30 (0.051) 2.90 (0.114) D 7343-31 7.30 (0.287) 4.30 (0.169) 2.90 (0.114) 2.40 (0.094) 1.30 (0.051) 4.40 (0.173) E 7343-43 7.30 (0.287) 4.30 (0.169) 4.10 (0.162) 2.40 (0.094) 1.30 (0.051) 4.40 (0.173) V 7361-38 7.30 (0.287) 6.10 (0.240) 3.45±0.30 (0.136±0.012) 3.10 (0.120) 1.40 (0.055) 4.40 (0.173) W1 dimension applies to the termination width for A dimensional area only.
2016年国内外超级电容行发展现状及未来趋势分析 一、超级电容的定义 超级电容又名电化学电容器，双电层电容器是通过极化电解质来储能的一种电化学元件。它不同于传统的化学电源，是一种介于传统电容器与电池之间、具有特殊性能的电源，主要依靠双电层和氧化还原假电容电荷储存电能。但在其储能的过程并不发生化学反应，这种储能过程是可逆的，也正因为此超级电容器可以反复充放电数十万次。其基本原理和其它种类的双电层电容器一样，都是利用活性炭多孔电极和电解质组成的双电层结构获得超大的容量。 二、超级电容有哪些特点 （1）充电速度快，充电几秒-几分钟就可充满； （2）循环使用寿命长，深度充放电循环使用次数可达1-50万次，远高于充电电池的充放电使用寿命； （3）功率密度高，可以快速存储释放电荷，可达300W/KG-5000W/KG，相当于电池电量的5-10倍； （4）大电流放电能力强，能量转换效率高，循环过程能量损失小，循环效率≥90%； （5）贮存寿命长，因为充电过程没有化学反应，电极材料相对稳定； （6）低温特性好，温度范围宽-40℃～+70℃，随着温度的降低，锂电池放电性能显著下降；（7）可靠性高。 缺点：成本高，功率密度较高，能量密度低。 法拉（farad），简称“法”，符号是F 1法拉是电容存储1库仑电量时，两极板间电势差是1伏特1F=1C/1V 1库仑是1A电流在1s内输运的电量，即1C=1A·S。 1法拉=1安培·秒/伏特 一个12伏14安时的电瓶放电量=14×3600×1/12=4200法拉（F），图中一个30000F的超级电容的电量相当于7个12伏14安时的电瓶放电量，够大吧。 三、超级电容的种类 按储存电能的机理，超级电容器可分为以下2种：包括双电层电容器和赝电容器。 四、超级电容的用途 超级电容可以广泛应用于辅助峰值功率、备用电源、存储再生能量、替代电源等不同的应用场景，在工业控制、风光发电、交通工具、智能三表、电动工具、军工等领域具有非常广阔的发展前景，特别是在部分应用领域具有非常大的性能优势。 1、电子设备最早应用：例如我们电脑的内存系统、照相机的闪光灯，音响设备后备存储电源。 2、汽车工业中：插电式混合动力汽车中超级电容主要和电池相配合形成智能启停控制系统。（1）超级电容可以迅速高效地吸收电动汽车制动产生的再生动能； （2）加速和爬坡时超级电容为智能启停控制系统电机提供电能，延长了电池的使用寿命。 3、大尺寸超级电容器可用在火车和地铁的刹车制动系统上，可以节省30%的能量。 4、超级电容轻轨列车 超级电容轻轨列车是一种新型电力机车。2012年8月10日，世界第一列超级电容轻轨列车在湖南省株洲市下线。这种新型电力机车最多能运载320人，不再需要沿途架设高压线，停站30秒钟就能快速充满电。列车充电后能高速驶向相距2公里左右的另一个站点，再上下客并充电，如此周而复始。 5、全球首创超级电容储能式现代电车
贴片钽电容规格和封装 一、贴片钽电容简述 贴片钽电容(以下简称钽电容)作为电解电容器中的一类。广泛应用于各类电子产品，特别是一些高密度组装，内部空间体积小产品，如手机、便携式打印机。钽电容是一种用金属钽（Ｔa）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，分为固体电解质钽电容(SolidTantalum)和非固体电解质钽电容。其中，固体钽电解电容器用量最大。钽电容由于使用金属钽做介质，不需要像普通电解电容那样使用电解液。另外，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，所以本身几乎没有电感，但同时也限制了它的容量。 Taj系列贴片钽电容是AVX公司生产的一种贴片封装的钽电解电容，是电子市场上最常见的一种型号。 优点： 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，因此钽电容的单位体积内的电容量大。 使用温度范围宽，耐高温由于钽电容内部没有电解液，很适合在高温下工作。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容。 寿命长、绝缘电阻高、漏电流小。钽电容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容量误差小等效串联电阻小(ESR),高频性能好 缺点：耐电压不够高电流小价格高
贴片钽电容封装
AVX常规系列(TAJ)贴片钽电容：容量和额定电压(字母表示封装大小)
AVX 贴片钽电容标识 二、钽电容技术规格和选型（以VISHAY 和AVX 为例说明） （一）VISHAY 1、型号表示方法 293D107X9010D2W ①②③④⑤⑥⑦ ①表示系列，VISHAY 有293D 和593D 两个系列，293D 表示普通钽电容，593D 表示的是低阻抗钽电容，直流电阻小于1欧，一般在100毫欧到500毫欧之间。 T 50 年份 Year 年份代码 Year 2000 M 2001 N 2002 P 2003 R 2004 S 2005 T 2006 U 2007 Y
认识铝电解电容与钽电解电容 推荐前些天画一个板子，搞错了一个电解电容的封装，本来应该用铝电解电容， 由于以前从没有用过贴片的铝电解电容，画封装时想当然地画成了贴片钽电容的封装。 当师傅告诉我说封装是直径*高度时，我还纳闷。明明是一个长方体的， 怎么还有直径、高呢？最后拿到了实物，第一次见到了贴片的铝电解， 也知道了我画的是贴片的钽电解，丢人啊…… 所以顺便查了下资料，总结下两种的区别： 1、体积与容量比： 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，因此钽电容的单位体积内的电容量大， 但容量较小，容量误差小。 2、耐压： 铝电解电容的的耐瞬态尖峰电压和瞬态大电流放电性能，强于钽电容， 所以一般用于电源主滤波。 3、温度性能： 钽电容内部没有电解液，很适合在高温下工作。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容。 4、漏电流： 钽电容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， 所以寿命长、绝缘电阻高、漏电流小。 5、ESR(等效串联电阻) 电解电容的ESR较小，所以电流也较大。
6、ESL(等效串联电感)： 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，所以本身几乎没有电感， ESL很小，所以适用于高频滤波和去耦。 7、阻抗频率特性： 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（tgδ）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％。 最后介绍了两种封装的不同： 铝电解：封装名称是?（直径）*L（高度），直径一般有三种：4mm、 5mm、6.3mm，容量越大，直径越大。 钽电解： 分为：A、B、C、D、E型，具体尺寸见下图。
片式固体电解质钽电容器 规格承认书 型号规格：CA45-B-10V-47μF-K 立创编码：C136658
1. 产品特点 该产品为模压封装、片式引出，具有密封性好、重量轻、电性能优良、稳定可靠等特点。适用于移动通讯、摄像机、程控交换机、计算机、汽车电子等各种电子设备的表面贴装直流或脉动电路。 2. 产品型号及编码说明 CA45 - B - 10V - 47μF - K 型号 壳号 额定电压 标称电容量 容量偏差 3. 产品外形及尺寸：见图1及表1 表1 电容器的外形尺寸 单位：mm 4．电性能参数 4.1 工作温度范围：-55℃～125℃；85℃以上施加降额电压。
4.2 标称电容量允许偏差（25℃，100Hz）：K:±10%； 4.3 主要电性能参数：见表2 表2 电性能参数表 5.标志 5.1标志内容 （1）商标及正极标识 （2）标称电容量 （3）额定工作电压 5.2 标志说明：见图2（举例）。 6. 产品外观质量 6.1 产品本体应无针眼、缺角、缺块、发黑、漏封、裂纹、引出片断裂等现象。 6.2 产品标志：应清晰、完整、正确；无重影、漏打等现象。 7.包装 7.1 产品编带的尺寸及卷绕方向：见图3、图4、表4、表5。 注：用户未要求时，编带卷绕方向通常按左旋卷绕方向。 7.2包装数量：见表3
表3 包装数量 7.3产品内外包装盒应无破损，料盘、小盒及外包装箱上应有相应物料标识单，标识应清楚、准确。 7.4每批产品应附产品合格证，内容包括产品型号、规格、壳号、容量级别、数量、生产批号及执
图4 表 4 编带尺寸 单位：mm 表 5 卷盘尺寸和数量
超级电容器发展现状及发展前景分析 超级电容器研究国世界分布图 超级电容器在新能源领域并不是一个陌生的名词。实际上，超级电容器已在该领域历经了几十年的坎坷，虽然它的应用形式同电池不同，但在实际应用上却总被电池取代，此外还面临成本高、技术难度大的劣势。然而，超级电容器在技术上一旦取得突破，将可对新能源产业的发展产生极大的推动力。因此，尽管研发过程困难重重，但攻克它的意义却很重大。 超级电容器的尴尬现状 超级电容器从诞生到现在，已经历了三十多年的发展历程。目前，微型超级电容器在小型机械设备上得到广泛应用，例如电脑内存系统、照相机、音频设备和间歇性用电的辅助设施。而大尺寸的柱状超级电容器则多被用于汽车领域和自然能源采集上，并可预见在该两大领域的未来市场上，超级电容器有着巨大的发展潜力。
超级电容器“全家福” 使用寿命久、环境适应力强、高充放电效率、高能量密度，这是超级电容器的四大显 著特点，这也使它成为当今世界最值得研究的课题之一。目前，超级电容器的主要研究国 为中、日、韩、法、德、加、美。从制造规模和技术水平来看，亚洲暂时领先。 然而，超级电容器的研发工作一直笼罩在电池(主要为镍氢电池、锂电池)的阴影之下。镍氢电池和锂电池的开发因为可以获得来自政府和大投资商的巨额资金支持，技术交流获 得极大推动，也更容易聚焦全世界的目光。相比之下，超级电容器却很难得到雄厚的资金 支持，技术的进步和发展也就受到很大程度地制约。另外，超级电容器成本高、能量密度 低的现状也与锂电池形成鲜明对比，这使它在很多领域备受冷落。 先驱EEStor公司勇于挑战却惨遭败北 尽管超级电容器已发展多年，但实际生产厂家的数量却少得可怜。一部分厂商面对超 级电容器技术上发育不完全的现状，不敢轻易投资，采取观望策略，期待市场能出现一个 涉足此领域并获得成功的例子。另外一部分厂商则坚信，只要超级电容器的生产成本实现 大幅下降，仅以当前它的快速充放电特性，就可实现快速普及。美国超级电容器生产商EEStor就属于后者。 上世纪90年代，美国超级电容器生产商EEStor为改变超级电容器的市场现状，曾用 好几年的时间将大量财力物力投向如何提高超级电容能量密度的研发上，期望能通过自身
钽电解电容器主要内容： 一、概况 二、结构 三、主要参数和测试方法 四、主要特点 五、主要失效分析步骤 六、失效模式和失效机理 七、案例 ?钽电解电容器分类 按阳极结构： 钽粉烧结型、钽丝型、箔式卷绕型按使用的电解质： 固体、液体?固体钽电解电容器 1956年美国贝尔实验室首先研制成功 工作介质是在钽金属表面生成的一层极薄的五氧化二钽膜
?烧结型固体电解质片状钽电容器?烧结型固体电解质柱状树脂包封钽电容器?烧结型固体电解质金属壳钽电容器?烧结型固体电解质端帽式钽电容器
?结构特征?烧结型液体钽电解电容器的结构示意图 ?主要参数 1）电容量(0.1～220uF) 2）损耗 3）漏电流： I LC ＝KCU（μA） 式中：C为标称电容量（μF）； U为额定工作电压（V）； K为漏电流常数，一般为0.001 4）等效串联电阻 5）额定电压(6.3～50V) ?测试条件 1）电容量：f＝120Hz，Vrms=0.5V； 2）损耗:f＝120Hz，Vrms=0.5V； 3）漏电流：额定电压下，几分钟后读数；4）等效串联电阻：f＝100kHz，Vrms=0.5V；
?特点1：“自愈” MnO 2 Mn 2 O 3 (MnO) 420℃～450℃ ?特点2：具有极性 “？”极性 ?特点3：氧化膜颜色 光程差干涉色 膜厚度的函数 ！不同的颜色代表不同的耐压值 ?特点4：工作场强高
四、主要特点 ?特点5：额定电压不高（150V） 形成电压与额定电压比例系数比较大?特点6：容易导致漏电流“雪崩现象” ！GJB/Z 35 （元器件降额准则）规定：在电路设计中应有不小于每伏3Ω的等效串联阻抗。 ?特点7：钽芯为多孔状?液体和固体钽电解电容器的比较： ?最高额定电压不同： 液体：500V；固体：125V ?温度特性： 液体：不够好；固体：比较好 ?漏电流： 液体最小，单位体积的比率电容量最大； ?液体密封难，承受反向电压的能力最差。
超级电容器发展现状及前景分析 一、超级电容器的概念 超级电容器是一种具有超级储电能力，可提供强大的脉冲功率的物理二次电源，它是根据电化学双电层理论研制而成的，所以又称双电层电容器。 超级电容器基本原理为：当向电极充电时，处于理想极化电极状态的电极表面电荷将吸引周围电解质溶液中的异性离子，使这些离子附于电极表面上形成双电荷层，构成双电层电容。由于两电荷层的距离非常小（一般0.5mm以下），再加之采用特殊电极结构，使电极表面积成万倍的增加，从而产生极大的电容量。 超级电容器实现了电容量由微法级向法拉级的飞跃，彻底改变了人们对电容器的传统印象。目前，超级电容器已形成系列产品，实现电容量0.5-1000F（法），工们电压12-400V，最大放电电流400-2000A。 超级电容器的性能特点： ①．具有法拉级的超大电容量； ②．比脉冲功率比蓄电池高近十倍； ③．充放电循环寿命在十万次以上； ④．能在-40℃-70℃的环境温度中正常使用； ⑤．有超强的荷电保持能力，漏电源非常小； ⑥．充电迅速，使用便捷； ⑦．无污染，真正免维护。 二、超级电容器行业市场分析 超级电容器根据制造工艺和外形结构可划分为钮扣型、卷绕型和大型三种类型，三者在容量上大致归类为小于5F、5F~200F、大于200F，它们由于其特点的不同，运用领域也有所差异。 钮扣型产品具备小电流、长时间放电的特点，可用在小功率电子产品及电动玩具产品中；而卷绕型和大型产品则多在需要大电流短时放电，有记忆存储功能的电子产品中做后备电源，适用于带CPU的智能家电、工控和通信领域中的存储备份部件；另外大型超级电容器通过串并联构成电源系统可用在汽车等高能供应装置上。这三种超级电容器在全球和国内的生产规模情况分别见表1和表2 所示。
钽铌化学分析方法 第10部分：铌中铁、镍、铬、钛、锆、铝和锰含量的测定 直流电弧原子发射光谱法 编制说明 （征求意见稿） 宁夏东方钽业股份有限公司 2018-3-30
钽铌化学分析方法 第10部分:铌中铁、镍、铬、钛、锆、铝和锰含量的测定 直流电弧原子发射光谱法 编制说明 一、工作简况 1.1项目来源 根据国家标准化管理委员会《国家标准委关于下达2016年第三批国家标准制修订计划的通知》（国标委综合[2016]76号）的文件精神，由宁夏东方钽业股份有限公司负责《钽铌化学分析方法第10部分：铌中铁、镍、铬、钛、锆、铝和锰含量的测定直流电弧原子发射光谱法》国家标准的起草任务，计划编号为 20161650-T-610 ，项目完成年限为2019年10月。 1.2项目所涉及的方法简况 纯铌及铌制品是一种深灰色的不溶性固体，主要应用于制造合金、电容器及工业添加剂等方面。稀有金属铌是高熔点金属，化学性质极其稳定，是卓越的超导材料。纯铌在电子管中用于除去残留气体。铌具有细化钢中晶粒的能力，在钢中加入极少量铌，能大大提高钢的强度，改善钢的机械和焊接性能，提高抗腐蚀性能。铌可用做电容器、铌基高温合金、超导材料等。铌还用作骨科和外科手术材料。碳化铌用于制作超硬工具的添加剂。氧化铌可以用于制造高级光学玻璃和催化剂等。 铌及铌合金的痕量元素分析需要克服分析前样品的消解处理技术。消解过程通常复杂且费时，而且增加了样品制备过程中的污染的风险。Prodigy直流电弧光谱仪为铌及铌制品分析提供了最佳解决方案。无须消解和稀释，可直接对粉末状、线状和屑状样品进行分析。解决了样品消解的麻烦和缺点。 该标准是采用直流电弧原子发射光谱法进行铌中铁、镍、铬、钛、锆、铝和锰含量的检测，测定范围：铁（Fe）0.0003%～0.030%，镍（Ni）0.0003%～0.030%，铬（Cr）0.0003%～0.030%，锆（Zr）0.0001%～0.030%，钛（Ti）0.0001%～0.030%，锰（Mn）0.0001%～0.030%，铝（Al）0.0002%～0.030%。标准中包含测试原理、所用试剂、样品处理、分析和结果计算方法，补充了精密度和试验报告条款。 1.3起草单位情况 宁夏东方钽业股份有限公司是集科研、生产与技术开发为一体的国有大型稀有金属企业，是国内最大的钽、铌产品生产基地，科技先导型钽、铌研究中心；是国家重点高新技术企业、国家首批创新型企业、国家863成果产业化基地、全国专利工作试点企业和国家级企业技术中心；是国际钽铌研究中心（TIC）执委单位；是世界钽工业三强之一。 公司在钽、铌及其合金技术领域具有雄厚的研究开发实力，在国内同行业中处于技术领先地位。其综合实力代表了我国钽、铌工业的整体水平，是我国国防、核能、宇航、电子、冶金和化工工业等高新技术领域里的一个极为重要的稀有金属材料研究、开发、成果转化为一体的综合基地。几十年来承担了我国钽铌特种金属材料领域绝大部分国家级科研和产业化项目，60多项成果获国家级、省部级科技进步奖。公司拥有用于科研开发的价值达1.2亿元以上的仪器设备，仪器的自动化与精度已经达到了国际先进或国内领先的水平。 宁夏东方钽业股份有限公司分析检测中心成立于1966年，检测能力涵盖钽铌钛产品和原辅材料的化学成分分析、气体成分分析和电性能检测，并在实验室内部建立了标准化的检测方法和作业指导书。2006年以来，负责起草了GB/T 15076.1《钽铌化学分析方法第1部分：铌中钽含量的测定》、GB/T 15076.5《钽铌化学分析方法第5部分：钼含量和钨含量的测定》、GB/T 15076.8《钽铌化学分析方法第8部分：碳含量和硫含量的测定》、GB/T 15076.9《钽铌化学分析方法第9部分：钽中铁、铬、镍、锰、钛、铝、铜、锡、铅和锆含量的测定》、GB/T 15076.12《钽铌化学分析方法第12部分：钽中磷含量的测定》、GB/T 15076.13《钽铌化学分析方法第13部分：氮含量的测定》、GB/T 15076.14《钽铌化学分析方法第14部分：氧含量的测定》、GB/T 15076.15《钽铌化学分析方法第15部分：
钽电容和电解电容的区别 1.电解电容里面是用纸隔开的铝箔电极卷绕，外面套个铝外壳，充有电解液。 钽电容是以钽（固体）为主要材料，没有电解液。2.在相同容量前提下，铝电 解的结构原理决定了它的体积比较大，钽电容体积小。3.铝电解电容ESR（等 效串联电阻）比较大，钽电容ESR很小。4.铝电解电容内部有电解液，受热会 膨胀，过热会爆炸（有防爆阀的就会撑开防爆阀，漏液），所以电解电容工作 温度一般最高是105度，钽电容内部没有液体，耐高温，没有漏液危险。5.电 解电容工作频率很低，一般1KHZ以下，表现比较好，频率高以后表现出的ESR 很高，而钽电容则高频特性比较好，频率范围覆盖电解电容。6.电解电容可以 做到耐高压，常见的电解电容（如开关电源里用的）有400V以上的，而钽电容很难做到耐高压的，一般工作电压在10V左右，高的有16V的，再高的就很少见，特别低大容量的，耐压做的更低，我见过的470UF最高的也就35V耐压， 还是军工企业定制的。7.电解电容的材料和工艺决定了它容易受环境温度影响，而钽电容的钽金属则是非常坚固稳定，王水是公认的对金属腐蚀和溶解能力很 强的东西，可以把纯金溶解腐蚀，但王水对钽几乎造不成伤害。钽的熔点也非 常高，的这种稳定性决定了它非常稳定，其参数性能不容易受外界温度影响。8.电解电容纹波电流超过额定值以后最大的危险是发热、爆炸、漏液，钽电容纹 波电流超额定值以后会爆炸、着火，而且钽电容抗过流（纹波电流）能力很差，非常容易着火，这是钽电容最大的弱点。9.电解电容工艺简单，材料很普通， 价格便宜，钽电容的材料钽金属是不可再生的矿物资源，全球钽矿含量非常有限，而且因为钽耐高温，耐腐蚀，加工起来也非常困难，所以钽电容价格昂贵。钽电容太贵，一般情况下还是少用
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MnO 2 。 能优于MnO 2 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。 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。 4、丝埋入深度太浅会有什么影响？ 钽丝易拔出，或者钽丝易松动，后道工序在钽丝受到引力后，易导致钽丝跟部漏