铝电解电容的测试﹑ 失效分析及发展趋势幻灯片

1、鋁電解電容測試 失效分析及發展趨勢,Jan.2007,1. 電解電容原理介紹 2. 鋁電解電容制作工藝及流程介紹 3. 產品特點及品質因素 4. 壽命預估及測試方法 5. 設計選用注意事項 6. 失效模式及案例分析 7. 業界發展趨勢,1,LELON ELECTRONICS CORP.,1.電解電容器基本介紹,主講人:,2,1. 電容器簡介 2. 電解電容器規格介紹與說明 3. 電解電容器信賴性測試介紹與說明 4. 電解電容器入料檢驗介紹與說明 5. 電解電容器應用介紹與說明 6. Low ESR Type特性介紹與說明 7. 電解電容器生產流程介紹與說明 8. 電解電容器使用注意事項,目 錄

2、,3,電容器簡介,1.在兩平行對立之金屬加以額定電壓,兩平行板間存在誘 電介質即可構成電容器.,2.電容器以電氣功能而言,因具有充放電功能本身就是 小能量之電池.,4,3.電容器靜電容量(C ) 電容器電容量大小與兩極板的截面積成正比, 與距離成反比,與充填介質的介質係數成正比 4.電容器功能: 旁路作用 濾波作用 耦合作用 移相作用 濾頻作用 諧振作用 振蕩作用,電容器簡介,5,5.電容器結構,鋁殼,CP線端子,鋁端子,電解紙,陰極箔,陽極箔,CP線端子,線端子,封口橡膠蓋,塑膠套管,素子基本結構,電容器簡介,6,1. 定義 CE：鋁質非固體電解電容器(JIS). 2.外形:,04型(Rad

3、ial)： 圓筒形金屬殼 引線端子同一方向 披覆套管.,02型(Axial)： 圓筒形金屬殼 引線端子反方向 披覆套管.,69型(Snap-in)： 圓筒形金屬殼 PCB用端子同方向 自立型披覆套管.,電解電容器規格介紹與說明,7,33型(Screw): 圓筒型,金屬殼、端子為螺絲 型且同方向PC板自立式之鋁 質非固態電解電容器,披覆套 管.,32型(V-Chip): 圓筒形(附座板立式) 金屬殼表面黏著型 端子同方向披覆套 管或鍍樹脂膠膜.,電解電容器規格介紹與說明,8,3.製品基本電氣特性 Cap.(F):製品容量值,F(法拉)為其單位, 為計數單位(10-6) W. V.:工作電壓(DC

4、 V.) Tan:損失角,以小數點表示(如16V之損失角為0.16) DF:散逸因素,以百分比表示(如16V之散逸因素為16%) LC(A):洩漏電流,A(安培)為其單位,為計數單位(10-6) Impedance():交流阻抗,(歐姆)為其單位 E. S. R.():等價直列阻抗,(歐姆)為其單位 Ripple Current:耐漣波電流(rms),A或mA為計數單位,電解電容器規格介紹與說明,9,4. E S R值計算 3.1415 f 使用頻率(120Hz) c製品容量(F) 例:立隆REA1000F/16V之ESR值計算 16V之損失角為0.16,電解電容器規格介紹與說明,10,6.損

5、失角(TAN)-以REA為例,5.靜電容量(CAP)容許誤差範圍,電解電容器規格介紹與說明,11,7.洩漏電流(LC),8.突破電壓(Surge Voltage),電解電容器規格介紹與說明,12,9.對頻率變化,10.對溫度變化,電解電容器規格介紹與說明,13,返回,電解電容器規格介紹與說明,14,2. 制作工藝及流程介紹,15,電解電容器生產流程介紹與說明,16,電解電容器生產流程介紹與說明,17,鋁質電解電容器加工形式,電解電容器生產流程介紹與說明,18,Foil slitting,19,Stitching and Winding,20,Impregnating and assemblin

6、g,21,Aging and Sorting,返回,22,3. 產品特點及品質因素,23,各種電容器特點與影響品質因素比較,註:優 劣,24,4. 壽命預估及測試方法,25,液態電解電容器壽命預估與測試法,26,電解電容器信賴性測試介紹與說明,27,固態電解電容器,液態電解電容器,電容器壽命比較,28,5. 設計選用注意事項,29,電解電容器使用注意事項,1.鋁質電解電容器一般是有極性的,極性反接是造成鋁質電解 電容器短路損壞及漏液的原因。 2.請勿施加過電壓、過電流，當電壓、電流過載時電解電容 器的漏電流會急速增加,造成電容器的損壞。 3.鋁質電解電容器的壽命取決於使用溫度，因此使用溫度請勿

7、 超出最高使用溫度之設定範圍。 4.電解電容器經過長時間放置後，通常其漏電流有增大之傾 向，因此在使用經過儲存時間長於1年以上時之電解電容器 以前，需先串排1K之保護電阻並施加定額電壓使其電氣特 性回復正常。,30,電解電容器使用注意事項,5.有防爆孔設計之鋁質電解電容器其使用時，防爆孔側應與 其他機構保持相當之空間距離,如此條件不能滿足的話,防 爆孔將無法正常運作。 6.須儘量避免過高溫度及過長時間之焊錫，因可能造成表面 膠管之異常收縮破裂,有時高溫也會藉由導針及端子導熱至 素子內部,對產品造成不良影響。 7.電解電容器儲存條件-溫度:535;濕度:less than 75% ，一 年之內,

8、31,電解電容器使用注意事項,8.插件注意 基板孔距應依組件空間需求、電容器CP線加工間距來設 計孔距尺寸。,32,6.失效模式及案例分析,33,失效分析與案例分析,34,7. 業界發展趨勢,35,2004,2005,2006,2007,2008,2009,105C 15,000h,170C Max.,150C Max.,105C 20,000h,105C 8,000h,- 33% (Dia.88L),Hi-grade 85C,Hi-grade 105C,1.,2.,4.,5.,6.,Miniaturization C(Cap.) x V(Voltage),Safety Type,Comply

9、ing with high temperature,Complying with Long life,For Audio,3.,Life extension of the Low Impedance products,RZF Series 105deg.C 10,000h RXF Series 105deg.C 10,000h,RGA Ex. 400V/100uF : Dia.16x31.5L,RZD Series 4000h,OCRZ Ex. 4V/560uF : Dia.8x12L,RUA Series 125deg.C Max,RAA Series,Technology Road Map

10、-1 ,105C 10,000h,Passive Flammability,Active Flammability,RoHS Compliant,36,2004,2005,2006,2007,2008,2009,2. Life Extension,3. high temperature,5. RoHS compliant Reflow Soldering Resistance,1. Low Impedance Wide temperature,0.46ohms ( -46% ),125C 1000h,105C 8,000h,105C 5,000h,150C 1000h,4. Durabilit

11、y for vibration,30G,50G,260C reflow,VGA Series 105deg.C, 2000h,Pb free,VEZ Series Ex. Dia 6.3 x 5.3L, 0.85Ohms,VEU Series 3000h,Technology Road Map-2 ,RoHS Compliant,37,1.,2.,3.,4.,5.,LSK Series 105deg.C 5000h,Dia.90 x 157L,2004,2005,2006,2007,2008,2009,Miniaturization C（Cap） x V（Voltage）,Safety Typ

12、e Snap-in,Safety Type Screw,Long life,Very Large Screw type,Dia.100 x237L,-13% (Dia.30 x35L),LS Ex. 450V/330uF, Dia.30 x 40L,-37% (Dia.35x25L),Technology Road Map-3 ,Passive Flammability,Active Flammability,Active Flammability Long Life,Passive Flammability,RoHS Compliant,38,1.,2.,3.,4.,5.,OCR/OCV Series 2.5 20V,Dia.6.3 x 6L,2004,2005,2006,2007,2008,2009,Low ESR,Life Extension,High Temperature,Voltage Extension,Smaller Sized,Dia.4 x 6L,2.525V,-25% 6mOhm,OCRZ Ex. Dia.8 x 8L 8m