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。

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。

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)实用新型专利(10)授权公告号 (45)授权公告日 (21)申请号 202020840585.9(22)申请日 2020.05.19(73)专利权人 北京七一八友益电子有限责任公司地址 100016 北京市朝阳区酒仙桥东路1号M5座4楼(72)发明人 倪梅　刘佳　高星　商修　张玉芹　(74)专利代理机构 北京凯特来知识产权代理有限公司 11260代理人 郑立明　付久春(51)Int.Cl.H01G 9/08(2006.01)(54)实用新型名称防潮型片式固体电解质钽电容器(57)摘要本实用新型公开了一种防潮型片式固体电解质钽电容器，该电容器包括：该电容器包括：防潮层、钽芯子、钽丝、正极、负极和环氧树脂外壳；其中，所述防潮层设置在所述钽芯子上，包覆住所述钽芯子；所述钽芯子、钽丝、正极和负极按钽电容器电路连接后封装在环氧树脂外壳内。

该电容器包含包裹住内部钽芯子的防潮层，避免了水汽渗透进入影响钽芯子，使电容整体的防潮性能更加优异，降低了其在高温高湿工作环境下的失效率。

权利要求书1页 说明书3页 附图1页CN 212342481 U 2021.01.12C N 212342481U1.一种防潮型片式固体电解质钽电容器，其特征在于，该电容器包括：防潮层、钽芯子、钽丝、正极、负极和环氧树脂外壳；其中，所述防潮层设置在所述钽芯子上，包覆住所述钽芯子；所述钽芯子、钽丝、正极和负极按钽电容器电路连接后封装在环氧树脂外壳内。

2.根据权利要求1所述的防潮型片式固体电解质钽电容器，其特征在于，所述防潮层包裹在所述钽芯子的银涂层外面；或者，所述防潮层包含在所述钽芯子的二氧化锰层或石墨层内部；或者，所述防潮层包裹在所述钽芯子的二氧化锰层或石墨层外面，处于所述钽芯子的银涂层内。

3.根据权利要求1或2所述的防潮型片式固体电解质钽电容器，其特征在于，所述防潮层采用有机硅防潮层、无机硅防潮层、聚丙烯酸酯防潮层、聚氨酯类防潮层、有机氟类防潮层、聚对二甲苯防潮层、环氧树脂防潮层和酚醛树脂防潮层中的任一种或几种。

一、概述钽电容是一种广泛应用于电子设备中的重要元件，其在电子产品中起到承载电压、储存电荷和滤波等关键作用。

在不同的应用场景下，钽电容的电压级别会有所不同，因此有关钽电容的分类和电压级别成为了工程师和科研人员关注的焦点。

本文将深入探讨钽电容的分类和电压级别，旨在帮助读者更加全面地了解钽电容的相关知识。

二、钽电容的分类钽电容根据其结构和材料特性可以分为固体钽电容和液态钽电容两大类。

1. 固体钽电容固体钽电容是将钽粉末经过成型、烧结和电镀等工艺制成，具有体积小、容量大、工作稳定等特点，因此在电子产品中得到了广泛的应用。

固体钽电容按照不同的电极结构又可以分为金属阳极钽电容和导电高聚物阳极钽电容两种。

金属阳极钽电容具有电容量大、漏电流小等特点，适用于高频、大电流等工作环境；导电高聚物阳极钽电容则具有体积小、温度漂移小等特点，适用于空间受限或工作环境苛刻的场景。

2. 液态钽电容液态钽电容是采用固态电解质的电容器，其主要特点是具有高电容量和低ESR值，能够在高频率下工作。

而且液态钽电容具有极低的漏电流且容量稳定性好，适用于高频、大电流等要求严格的场景。

三、钽电容的电压级别钽电容的电压级别是指其能够承受的最大工作电压，通常以电容器标称电压的倍数来表示。

一般来说，钽电容的电压级别包括以下几种：1. 低压钽电容（LV）低压钽电容的额定电压一般在25V以下，适用于电子产品中对电压要求较低的场景，如无线终端、平板电脑、数码相机等。

2. 中压钽电容（MV）中压钽电容的额定电压一般在25V-50V范围内，适用于对电压要求适中的场景，如笔记本电脑、电视机等。

3. 高压钽电容（HV）高压钽电容的额定电压一般在50V以上，适用于对电压要求较高的场景，如电源供应模块、车载电子产品等。

四、结论钽电容作为电子产品中不可或缺的元件，其分类和电压级别对于产品的性能和稳定性具有重要意义。

通过了解钽电容的分类和电压级别，可以更好地选择适合不同场景需求的钽电容元件，从而提高产品的性能和可靠性。

片式固体电解质钽电容器规格书新云型号：CA45A-P-10V-10μF-K1. 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直流或脉动电路。

2. 产品型号及编码说明CA45A- P - 10v - 10μF - K型号壳号额定电压标称电容量容量偏差K：±10％3. 产品外形及尺寸：见图1及表1图1 电容器外形尺寸图表1 电容器的外形尺寸单位：mm4．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℃，120Hz）：K：±10%；4.3 主要电性能参数：见表2表2 电性能参数表Array 5.标志5.1标志内容5.2 标志说明（举例）：见图2。

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3。

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：（1）商标及正极标识（2）标称电容量（3）额定工作电压106A 容量标识正极及电压标识图4 编带卷绕方向表 3 编带尺寸单位：mm8 应用指南8.1室温电性能的测量8.1.1 电容量(C)和损耗角正切(tg δ)的测量●施加电压： 直流偏压：U-=2.20 -1.0V ；交流偏压（有效值）的范围：U ～=1.00-0.5V●测量时，确保电容器正、负极的接法正确，否则读数会产生较大的偏差。

8.1.2漏电流（I ）的测量●施加电压：额定电压测量时，应串联1000Ω的保护电阻。

施加额定电压后3至5分钟，漏电流指针稳定后读数。

●测量漏电流时，严禁将产品的正、负极接反，如不慎接反，该只电容器应报废，即使电性能仍合格，也不能再使用。

片式固体电解质钽固定电容器常见的失效方式1、过压失效钽电容器使用在电路中时，在正常的工作电压以外，还要受到浪涌电压和电流的冲击。

因此，工作时时实际加在产品上的电压=浪涌电压+工作电压+交流纹波电压。

由于使用电路中的阻抗不一样，因此，当电路阻抗较低时，实际的浪涌电压在瞬间可以达到1.5-2.5倍的稳态工作电压。

因此，使用在低阻抗电路中时，考虑到开关瞬间的浪涌冲击电压会远超过产品容许承受的电压冲击，因此稳态的工作电压不能超过额定值的1/3。

否则，产品就非常容易出现瞬间的过压而击穿。

因此，在电路设计时必须为不断产生的浪涌留出电压余量。

在具体使用时，由于电路产生的热量积聚，产品工作时环境温度有可能达到50度以上，因此实际使用电压必须考虑到温度升高会导致产品的漏电流增加的问题。

因此实际使用电压应该更低。

在不同温度下产品应该使用的工作电压和失效率关系如下；由于钽电容器漏电流随温度的增加而增加。

工作在温度较高时，最大工作电压Vmax必须降额，合适的降额幅度可以从下面的公式中求得：式1：Vmax=( 1-(T-85)/125)×VR这里：T 是要求的工作温度值得注意的是上述公式只适用于高阻抗电路。

同时上述公式并没有考虑交流分量和浪涌的影响，因此当使用温度较高时，必须使用更大的降额电压才电阻能稳定可靠地工作如果只强调温度和电压，固体钽电容器的现场故障率可以从下面的表达式中计算出来：λ=λ0(V/V0)3×2(T-T0)/10这里：λ：实际工作条件下的故障率。

T：温度V：实际使用电压λ0：额定负载下的故障率。

(1% /1000h)T0：温度V0：额定电压测试条件：温度：85 ℃电压：额定电压Rs：3Ω[要求的线路保护电阻]不同的使用电压和不同的工作温度与产品的额定电压会导致出现不同的寿命，其计算方法如下；相同规格产品高温时使用电压不同时产生的漏电流不同，其产品失效率MTBF[式中的F]的计算见下式3：式中：F U：工作电压和额定电压的修正系数=U1/U R（U1为实际工作电压）F T：工作温度的修正系数=T1/T2（T1实际工作温度，T2为容许的最大工作温度85℃）F R：电路总电阻F B：基本的失效率（钽电容器的基本失效率是1%/1000小时）F的单位小时从上式中可看出，如果一个产品的工作温度较低，使用的电压也较低，那么它的失效率就非常低。

■ 模压封装、密封性好、片式、体积小、重量轻、极性电容器；■ 电性能优良、稳定可靠、低ESR（等效串联电阻），等效于KEMET公司T491型；■ 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。

□ Molded, good sealability, chip, small profile, light weight,polarized capacitor.□ Good electrical performance, stable and reliable, low ESR,equivalent to T491 of KEMET.□ The product is suitable to surface mounted direct current orpulsating circuit in various electronic equipments for mobile communication, vidicon, program controlled exchanger, computer, and auto electronics.■ 温度范围：-55℃～125℃（＞85℃时，施加降额电压使用）；■ 额定电压、降额电压、标称电容量：见表2；■ 电容量允许偏差：±10%、±20%；■ 高低温特性：见表2；■ 外形尺寸及外壳代号：见图1和表1。

□ Temperature range: -55℃~125℃（when above 85℃, derated voltage is applied）□ Rated voltage, derated voltage and rated capacitance see Table 2. □ Capacitance tolerance: ±10%；±20%；□ Characteristic at low and high temperature: see table 2; □ Physical dimension and case code: see Figure 1 and table 1.Type CA45A Chip Solid Electrolytic Tantalum Capacitor执行标准Executive Standard：Q/MM124A-2009标志 MARKING:外壳代号Case code 外形尺寸 mm Physical dimension新云XinYunEIA L W HL 1W 1M A 3216-18 3.2±0.2 1.6±0.2 1.6±0.20.65±0.2 1.2±0.2 1.0±0.2B3528-21 3.4±0.2 2.6±0.2 1.9±0.20.70±0.22.0±0.21.2±0.2C 6032-28 5.8±0.3 3.2±0.3 2.5±0.3 1.35±0.2 2.2±0.2 1.45±0.2E (D)* 7343-317.3±0.3 4.3±0.3 2.8±0.3 1.35±0.2 3.0±0.2 1.6±0.2H(E、X)**7343-437.3±0.34.3±0.34.1±0.3 1.35±0.2 3.0±0.21.6±0.2表1 电容器的外形尺寸 Table 1 Physical dimensionB、C、E、H壳Case B、C、E、H公司标志和阳极Company Mark and Positive标称电容量 (μF)Rated capacitance额定电压 (V)Rated voltageA壳Case A10010V1.020LWW 1MHL 1（产品标志中厂标符号 所在端对应的贴片为正极）(The end with is the positive end)图 1注Note：*E壳等同于KEMET、VISHAY和AVX公司的D壳产品尺寸；The dimension of case E is equal to case D of KEMET, VISHAY and AVX . **H壳等同于KEMET公司的x壳、VISHAY和AVX公司的E壳产品尺寸。