《钽电容知识总结(结构、工艺、参数、选型)》由会员分享，可在线阅读，更多相关《钽电容知识总结(结构、工艺、参数、选型)（22页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、聚四氟乙烯F I FE washer固体烧结阳极块 冷孔趙颗粒） porous Ta anode pclkt .or primer 环氧树脂浇灌 molding 钮金属甦 tantalum wire1謀铁合金一 tg焊接、 Alloy 42 （NiFe| Ta f weldingItin or gol d plated terminalIH端电极锡或金卜 1 下图为MnO2为负极的钽电容TaaOitantalum pentoxideMnOjmanganese dioxide极性标识poknty markgraph it v石墨层 / silver paint 银涂层/ /韻佃银粘合adhesi
2、vetin or goldI /plj亡 1 tcnnmal 端电极（锡或金）no1； Cathode 负极Silver PaiTantalum ParticlesCourier Elecrow PenetratlDn IntoPoroa ；Kar.ai&BB DloxldajWjsheror primerLeadfranyeSolder Coarted 缶创血fc-aiKInisrc&nniCarbonSilver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Mn
3、O2，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deDielectric fbnuatioiiAnodeMnO2WireRe电inDielectricC atliodeMnO2 ibniiationAnodeLecli frame下图为聚合物（Polymer）为负极的钽电容Tanta. jrn- 亠j J-llver Adh-Klv44 ir-pr
4、 aaMdnndijozk-B Fomir-nrt3GhhCarbonTar;alum WireSo der &oabaid K Si-iDl Ft- iHrDonnDDoSliverTmtaimParilcleWireRmLil 饲弭CaThodeDielectiic fbniiationPolymerTa?O5CathodeAnode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 钽丝引出，传统的负极是固态 MnO ，目前最新的是采用聚合物作为负
5、极材料，性 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g组架赋能 涂四氟被月一石墨银浆上片点胶固化点模压固L切砂卡镀打标志切边一漏电预测 一老化 一测试 一检验一编带一入库二、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
6、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
7、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。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。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，详细见工艺文件。7、成型注意事项：( 1)粉重( 2)压密( 3)高度( 4)钽丝埋入深度(5)
8、 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。(二) 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？随着烧结温度的提高,比容是越来越小,并不完全呈直线状。因为随
9、着温度的提高,钽粉颗粒之间收缩得越来越紧密,以至于有些孔径被烧死、堵塞， 钽块是由多孔状的钽粉颗粒组成的，随着温度的提高，颗粒的比表面积越来越小，这 样就导致钽粉的比容缩小。4、烧结温度对钽粉的击穿电压有什么影响？VB烧结温度越高，杂质去除得越干净，所以击穿电压随着烧结温度的提高而提高 并不是完全呈直线状。5、烧结温度太高太低，对电性能有什么影响？烧结温度太低一方面钽块的强度不够，钽丝与钽块结合不牢，钽丝易拔出，或者 在后道加工时，钽丝跟部受到引力作用，导致跟部氧化膜受到损伤，出现漏电流大。 烧结温度太高，比容与设计的比容相差甚多，达不到预期的容量，温度高对漏电流有 好处，温度太高会导致有效孔
10、径缩小，被膜硝酸锰渗透不到细微孔径中，导致补膜不 透，损耗增加。6、如果烧结后，试容出来容量小了怎么办？（1）算一下如果容量控制在 -5%10%左右,计算出的赋能电压能否达到最低赋能电压.额定电压50170最低赋能电压6.3101625354018305080110140（2）如不行，只能改规格，如16V10UF，可改16V6.8UF,只要提高赋能电压,但是要看提高 后的赋能电压是否会达到它的闪火电压 ,如果接近的话,那就会很危险.也可以改 25V6.8UF但是计算出的赋能电压要达到所改规格的最低赋能电压。7、如果烧结后，试容出来容量大了怎么办？（1）算一下如果容量控制在+5%+10%,计算出
11、的赋能电压是否接近闪火电压？如果接近就不能流入后道；（2）如接近闪火电压，可改规格，如16V10U，可改16V15U, 10V15U,但是计算 出的赋能电压不能低于最低赋能电压，不能往高电压改规格。（3）实在不行只能返烧结，返烧结时要根据比容控制烧结温度。8、高温时真空度不好，怎么处理？高温时真空度如果突然不好，说明炉膛已漏气。应立即降温。因为氧气进入炉膛 后，钽块、钽丝、坩埚隔热层、隔热罩都是钽制品，会跟氧发生氧化，出现发脆。9、空烧正常烧结一个月，需进行一次空烧，空烧温度应高于正常烧结温度100度以上；如果 一直是烧的低温，突然要烧高温，应先进行空烧。因为低温杂质吸附在炉膛和坩埚上，如果不
12、空烧，突然烧高温，低温杂质会挥发到钽 块上去，造成钽块漏电流大（有一批 35V106 335 225 估计就是因未空烧，装炉量太大， 压制密度偏小所致）。10、注意事项：（1）不能徒手接触钽块；（2）出炉后在伴同小卡上注明炉次、层次，以便出问题进行追溯。（3）试容；（4）剔除开裂、断裂的产品；（5）检验钽丝脆性（6）第一层取两个钽块拔一下钽丝，能否轻易拔出，如能轻易拔出，说明烧结温度 太低。就要查看是隔热罩密封不好，还是温度不均匀等情况；（7）烧结时发现有问题的钽块要尽快隔离标识；（8）每天要关心试容结果，特别要注意比容，如果比容偏差大了，要尽快调整炉温。（9）炉子的加热棒经过重新安装和修理后
13、，一定要重新调整炉温，试炉温时只能少 放点产品，以免造成较大的损失。（10）装炉量一般不要超过1KG （钽粉量）。（三）组 架a） 尺寸钽块上端面到钢钢条边缘的距离5.00.2mm,如果偏差太大，会导致钽块上端 面涂上硅胶或钽丝脏。b）注意要垂直。c）注意直径小于2.0,放60条，大于2.5，放行30条d）在拌同小卡上作好记录，每个架子都应该附有小卡，将成型、将成型、烧结的数 据般到小卡上，并在小卡上标注试容后的电压。随架子流传。e）烧结不同层次的，虽然电压一样，最好不要放在一个钢架上，以防容量整条整条 分散f）钢架钢片一定要使用清洗后的，不要让钢架钢片受到太大的力，以防变形弯曲。（四）赋能工
14、序1、赋能：通过电化学反应，制得五氧化二钽氧化膜，作为钽电容器的介质。2、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3、氧化膜的颜色：不同的形成电压干涉出的氧化膜的颜色也不同，随着电压的升高，颜色呈周期性化。4、形成电压：经验公式（该公式只能在小范围内提高电压，如果电压提高的幅度很大，就不是很准确，要加保险系数）。C1.V1=C2.V2V2=C1.V1/C2C1第一次容量平均值;V1第一次形成电压（恒压电压）;C2 要示的容量 C2=K CR(K 根据后道的容量收缩情况而定,可适时修改，一般情况下，容量小，后道容量损失 较小，容量大，后道容量损失就大
15、，低比容粉，容量损失较小，比容越高，后道容量 损失就越大。通常，CrW1UF, K=1.0； Cr1UF,K=1.04)RR例如：35V105，中间抽测容量为1.08、1.05、1.12、1.09、1.10，形成电 压为95V,问需要提高几伏电压才能达到需求的容量？先求出中间抽测容量的平均值C1=1.09,V1=95 V2=1.09X95/1.0=103.5(V)，需提高 9V注意： 提高电压后，需恒压一小时，才可结束赋能。5、 形成液温度： T1.V1=T2.V2T1： 第一次恒压温度；V1： 第一次恒压电压；T2： 第二次恒压温度；V2： 第二次恒压温度；V2： T1.V1/T2注意公式中
