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        片式鋁電解電容器技術特點及走向

        片式電容器是20世紀80年代隨著電路板組裝密集化的趨勢,以及表面貼裝技術SMT的發展而逐步發展起來的。最早片式化的電容器是陶瓷電容器和鉭電解電容器,鋁電解電容器由于片式化難度大,所以發展較晚。從使用的電解質來看,片式鋁電解電容器主要分為液體電解質片式鋁電解電容器和固體電解質片式鋁電容器兩大類。從結構上看,主要有臥式結構和立式結構兩種。 

          臥式優點為高度低,最高尺寸不超過4.5mm,缺點是貼裝面積大,不適宜高密度組裝;立式安裝面積小,適宜高密度組裝。目前片式鋁的以立式結構為主,以下主要介紹立式結構的鋁電解的技術特點。 

          液體電解質片式鋁能承受回流焊最高溫度250℃ 10S的成熟產品系列,其壽命可達到105℃ 2000~5000h。與傳統引線式鋁電解電容器相比,片式產品主要有以下改進。第一,使用γ丁內脂-三級銨鹽體系電解液替代傳統的乙二醇-己二酸銨體系;第二,使用密封能力更強的丁基膠替代三元乙丙膠;第三,使用目前片式鋁電解電容器的核心技術主要掌握在日本廠商手中,國內及臺灣地區的片式鋁生產企業,都以引進吸收日本技術為主。 

          由于無鉛環保焊料的逐步推廣,回流焊溫度要求進一步提升,錫-鉛焊料的共熔溫度為220℃,錫-銀-銅合金的共熔溫度為240℃,這就對片式鋁電解電容器的耐高溫性能提出了更高要求。由于液體電解質高溫飽和蒸汽壓高且存在電導率低、高頻阻抗大等缺陷,發展固體電解質鋁電解電容器已成為業界共識。 來源:http://tede.cn 

          固體電解質片式鋁電解電容器以聚吡咯、聚二氧噻酚等有機高分子作為產品的實際陰極,與液體電解質片式鋁比較具有大容量、低阻抗、無電解質泄漏、高溫長壽命等優點,并具有耐反向電壓的能力。該產品開發較晚處于壽命期的早期階段,目前主要生產廠家為松下、三洋、NICHICON、CHEMICON等日本企業。其中日本松下公司是片式鋁電解電容器工業產權最多的公司,也是最早生產高分子聚合物固體鋁電解電容器的企業,可生產直徑φ3~10mm的全系列片式鋁電解電容器。 

          國內西安交大等幾家高校和科研院所開展了固體電解質的研究,并取得了一定的成果,在技術上落后日本2~3年,如將引進與自主科研相結合,高端元器件市場由日本獨占的局面將會改變。 

          2002年,固體電解質片式鋁電解電容器的國際市場需求量為4億美元左右,并以20%以上的速度高速增長。目前生產該電容器的幾家日本公司的產量為10億只/年,銷售額2億美元,尚無法滿足市場需要,如在技術上取得突破,國內企業在片式鋁市場上將大有作為。 

          高分子聚合物固體鋁電解電容器使用電子導電,不同于傳統的液體電解質使用離子導電,因此ESR極低,具有優良的高頻低阻抗特性,可被廣泛應用于解耦濾波回路和電源平滑回路。例如,在平滑電路輸入疊加1MHz(8Vp-p)高頻信號,利用1只47μF的高分子固體鋁電解電容器濾波,可使該高頻信號降到30mVp-p輸出。效果相當于并聯接入四只1000μF的普通引線式鋁電解電容或三只100μF的鉭電解電容的濾波效果。 請登陸:輸配電設備網 瀏覽更多信息 

          高分子聚合物固體鋁電解電容器具有良好的高頻響應特性和耐大紋波電流的能力,適宜在開關電源回路中修正因電路電感引起的電流滯后,提高負載的高頻響應速度。 

          高分子聚合物固體鋁電解電容器具有極佳的溫度特性和平坦的電容量-頻率特性。最低溫度-55℃容量變化≤-5%。高溫負荷和耐濕特性也要好于一般的液體電解質電解電容器。 

          高分子聚合物固體鋁電解電容器適用于SMT回流焊接,可承受260℃,10S的無鉛回流焊接。同時該產品還具有阻燃、環保的優點。 

          高分子聚合物固體鋁電解電容器存在額定電壓較低,漏電流較大的缺點,還無法完全取代液體電解質鋁電解電容器。 

          高分子聚合物固體電解質鋁電解電容器代表了電解電容的發展方向,具有諸多優良性能,可廣泛應用于DC-DC變換器、筆記本電腦、高速處理器后備電源、DVD、等離子電視、汽車音響等高新產品。

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