经常碰到很多客户讨论钽电容问题,特别在开关电源、LED电源等行业,钽电容烧毁或是令研发技术人员*****的,让他们百思不得其解。正因为钽电容失效模式的危险性,让很多研发技术人员都不敢再使用钽电容了,其实如果我们能够***的了解钽电容的特性,找到钽电容失效(表现形式为烧毁或)的原因,钽电容并没有那么可怕。毕竟钽电容的好处是显而易见的。钽电容失效的原因总的来说可以分为钽电容本身的质量问题和电路设计问题两大类:电路设计和产品选型要求钽电容的产品性能参数可以满足电路信号特点,但是,往往我们不能保证上述两项工作都做的很到位,因此,在使用过程中就必然会出现这样那样的失效问题;现简单总结如下;1.低阻抗电路使用电压过高导致的失效;对于钽电容器使用的电路,只有两种;有电阻保护的电路和没有电阻保护的低阻抗电路.对于有电阻保护的电路,由于电阻会起到降压和抑制大电流通过的效果,因此,使用电压可以达到钽电容器额定电压的60%.没有电阻保护的电路有两种;一;前级输入已经经过整流和滤波,输出稳定的充放电电路.在此类电路,电容器被当作放电电源来使用,由于输入参数稳定没有浪涌,因此,尽管是低阻抗电路,可安全使用的电压仍然可以达到额定电压的50%钽电容的内部结构包括阳极、阴极和电解质,其中阳极是钽材料制成的。CAK351-100V-150uF-K-7

在电子消费品市场上,区分产品是不是高大上的一个重要标志,就是有没有使用钽电容元器。钽电容因其电容介质是钽材料而得名,其比较大的特点是体积小,容值大,精度高,ESR值小,钽电容的工作温度范围宽、温度特性稳定,比较强的是还具有独特的自愈特性,能满足长期工作的稳定性。由于ESR值小,精度高,因此在DC-DC电源电路中滤波使用的电容,经常会选择钽电容。因为DC-DC电源内部含有频率调控电路,输出的电压含有许多杂波,所以为了更好地去除这些杂波,需要选用钽电容才能更好的获得输出波形。苹果的充电头一般有两颗钽电容作为输出滤波用,所以苹果的充电头在行业中的充电稳定性能上一直先进。正是由于钽电容的供货不确定性,造成了苹果手机选择削减充电头的订单,把在手的钽电容尽量用在智能手机等主体产品上。CAK351-50V-120uF-K-4钽电容具有高电容量和低等效串联电阻,使其在电源滤波和信号耦合方面非常有用。

电容失效模式,机理和失效特点对于钽电容,失效与其他类型的电容一样,也有电参数变化失效、短路失效和开路失效三种。由于钽电容的电性能稳定,且有独特的“自愈”特性,钽电容鲜有参数变化引起的失效,钽电容失效大部分是由于电路降额不足,反向电压,过功耗导致,主要的失效模式是短路。另外,根据钽电容的失效统计数据,钽电容发生开路性失效的情况也极少。因此,钽电容失效主要表现为短路性失效。钽电容短路性失效模式的机理是:固体钽电容的介质Ta2O5由于原材料不纯或工艺中的原因而存在杂质、裂纹、孔洞等疵点或缺陷,钽块在经过高温烧结时已将大部分疵点或缺陷烧毁或蒸发掉,但仍有少量存在。在赋能、老炼等过程中,这些疵点在电压、温度的作用下转化为场致晶化的发源地—晶核;在长期作用下,促使介质膜以较快的速度发发生物理、化学变化,产生应力的积累,到一定时候便引起介质局部的过热击穿。如果介质氧化膜中的缺陷部位较大且集中,一旦在热应力和电应力作用下出现瞬时击穿,则很大的短路电流将使电容迅速过热而失去热平衡,钽电容固有的“自愈”特性已无法修补氧化膜,从而导致钽电容迅速击穿失效。
钽电容是一种高精度的电子元件,由金属钽作为电容器两极板材料制成。与传统的电解电容相比,钽电容具有更小的体积和更高的耐压能力,因此在现代电子设备中得到了应用。 钽电容器的特点在于其高稳定性和低漏电流。由于钽金属的化学稳定性好,所以电容器的稳定性很高,不易受温度和电压波动的影响。此外,钽电容的漏电流也非常小,可以有效避免电子设备中的信号损失。钽电容器的应用范围非常广,包括计算机、通讯设备、电源、医疗设备等多个领域。在计算机中,钽电容可以用于电源滤波和信号耦合;在通讯设备中,钽电容可以用于滤波和振荡电路;在电源中,钽电容可以用于滤波和储能;在医疗设备中,钽电容可以用于心电图和脑电图等设备的信号耦合。由于钽电容的阳极氧化物具有自愈特性,所以它们比铝电容更可靠,并能承受更高的工作电压。

硝酸锰浓度:被膜时先做稀液,目的是稀硝酸锰容易渗透至钽粉颗粒的细微孔隙中,让里面被透,如果被不透,阴极面积缩小,被膜容量和赋能容量就会相差很多,这种情况也会反映在损耗上,损耗大。要求在做浓液之前,可解剖一个钽芯观察里面有无被透,如果没有被透,要增加一次稀液,低比容粉颗粒大,硝酸锰容易渗入,高比容粉颗粒小,不太容易渗入,小钽芯稀液次数少,大钽芯稀液次数要适当增加。做浓液、强化液是为了增加二氧化锰膜层厚度,如果膜层没有一定的厚度,加电压时,在上下端面轮廓处等到地方容易产生类端放电,该处的氧化膜造成击穿,所以做强化液的时候,尽量要避免上小下大,或上大下小,膜层厚度要均匀。稀酸锰的酸度很重要,它会直接影响到硝酸锰的渗透性和分解质量,一般每做时要用试纸测试,达不到工艺要求,要加硝酸调配。滴入硝酸后要搅拌均匀。稀硝酸锰一个星期换一次,浓硝酸锰一个月换一次(也视产量和硝酸锰清洁程度)。在设计电子设备时,需要考虑钽电容的可靠性和耐久性等指标,以保证设备的长期稳定运行。CAK36A-2-125V-200uF-K-4
在钽电容器的选择过程中,需要考虑电路的需求、性能要求和成本等因素。CAK351-100V-150uF-K-7
行业预估如果苹果削减掉充电头配件,今年和明年的苹果新新款智能手机iPhone和智能耳机AirPod,至少可以节省出4亿颗钽电容的产能来生产智能手机等终端产品。而且相对充电头的钽电容体积来,智能手机的钽电容体积小了很多,可以衍生出更多的小尺寸钽电容产品产量出来。一个小小的充电头,看起来虽然简单,其实映射出来的确是市场竞争后面的另一种残酷。与苹果和三星不同,国产手机是经常以快速充电技术来进行产品促销的。并且国产手机以往推出的充电头产品使用寿命并不怎么样,基本上还不敢取消充电头配件。既然不能取消,那么就不如花点成本推钽电容快充充电头,以更好的用户体验来增强用户的粘性,并放大快充的用户体验优势CAK351-100V-150uF-K-7