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鋁電解電容測試 ﹑ 失效分析及發展趨勢

鋁電解電容測試 ﹑ 失效分析及發展趨勢. 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. Jan.2007. LELON ELECTRONICS CORP. 1. 電解電容器基本介紹. 主講人 :. 目 錄. 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

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鋁電解電容測試 ﹑ 失效分析及發展趨勢

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Presentation Transcript

  1. 鋁電解電容測試﹑ 失效分析及發展趨勢 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 Jan.2007

  2. LELONELECTRONICS CORP. 1.電解電容器基本介紹 主講人:

  3. 目 錄 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

  4. 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.

  5. 電容器簡介 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

  6. 電容器簡介 5.電容器結構 CP線端子 CP線端子 鋁端子 電解紙 陰極箔 陽極箔 線端子 封口橡膠蓋 塑膠套管 鋁殼 素子基本結構

  7. 電解電容器規格介紹與說明 1. 定義 CE：鋁質非固體電解電容器(JIS). 2.外形: 04型(Radial)： 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.

  8. 電解電容器規格介紹與說明 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.

  9. 電解電容器規格介紹與說明 3.製品基本電氣特性 Cap.(μF):製品容量值,F(法拉)為其單位, μ為計數單位(10-6) W. V.:工作電壓(DC V.) Tanδ: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(μA):洩漏電流,A(安培)為其單位,μ為計數單位(10-6) Impedance(Ω):交流阻抗,Ω(歐姆)為其單位 E. S. R.(Ω):等價直列阻抗,Ω(歐姆)為其單位 Ripple Current:耐漣波電流(rms),A或mA為計數單位

  10. 電解電容器規格介紹與說明 4. E S R值計算 π＝3.1415 f ＝使用頻率(120Hz) c＝製品容量(μF) 例:立隆REA1000μF/16V之ESR值計算 16V之損失角為0.16

  11. 電解電容器規格介紹與說明 5.靜電容量(CAP)容許誤差範圍 6.損失角(TANδ)-以REA為例

  12. 電解電容器規格介紹與說明 7.洩漏電流(LC) 8.突破電壓(Surge Voltage)

  13. 電解電容器規格介紹與說明 9.對頻率變化 10.對溫度變化

  14. 電解電容器規格介紹與說明 返回

  15. 2. 制作工藝及流程介紹

  16. 電解電容器生產流程介紹與說明

  17. 電解電容器生產流程介紹與說明

  18. 電解電容器生產流程介紹與說明 鋁質電解電容器加工形式

  19. Foil slitting

  20. Stitching and Winding

  21. Impregnating and assembling

  22. Aging and Sorting 返回

  23. 3. 產品特點及品質因素

  24. 各種電容器特點與影響品質因素比較 註:優← ◎○△╳ →劣

  25. 4. 壽命預估及測試方法

  26. 液態電解電容器壽命預估與測試法

  27. 電解電容器信賴性測試介紹與說明

  28. 電容器壽命比較 壽命決定於電解液乾涸 L=L0 × 2 L0 =在105℃之壽命 簡單法則 : 溫度每下10℃,壽命增倍 105℃ 1000小時壽命之電解電容器 於85℃下操作壽命=4000小時 固態電解質,無電解液乾涸之虞,壽命長 L=L0 × 10 L0 =在105℃之壽命 簡單法則 : 溫度每下20℃,壽命增加10倍 105℃ 1000小時壽命之固態電容器 於85℃下操作壽命=10000小時 (105-T)/10 (105-T)/20 液態電解電容器 固態電解電容器

  29. 5. 設計選用注意事項

  30. 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 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1KΩ之保護電阻並施加定額電壓使其電氣特 性回復正常。

  31. 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:5~35℃;濕度:less than 75% ，一 年之內

  32. 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。

  33. 6.失效模式及案例分析

  34. 失效模式 內部現狀 案例分析 製造時 誤使用時 適當使用時 短路 電極間短路 切斷毛刺,金屬微粒子 1 1 1 1 4 酸化皮膜絕緣破壞 酸化皮膜部缺陷 3 4 電極間絕緣破壞 外部壓迫應力 2 3 開路 2 釘接部,端子部斷線 機械壓迫應力 2 釘接部,端子部接續不良 接續不良 2 靜電容量減少 Tan 增加 電解液減少 電 氣 化 學 反 應 經時劣化 電解液熱分解 外部壓迫應力 3 陽極箔容量減少 過電壓印加 3 陰極箔容量減少 逆電壓印加 洩漏電流增加 酸化皮膜劣化 漣波電流過大 2 腐蝕 氯離子侵入 超過容許以上充放電 1 防爆瓣開花 內壓上升 基板清洗時氯離子侵入 液漏 封口不完全 封口不良 失效分析與案例分析

  35. 7. 業界發展趨勢

  36. RoHSCompliant - 20% (400V/120uF) - 50% (400V/150uF) Technology Road Map-1 <Alum. Cap.- Radial> RGAＳｅｒｉｅｓ Ex. 400V/100uF : Dia.16x31.5L 1. Miniaturization C(Cap.) x V(Voltage) OCRZＳｅｒｉｅｓ Ex. 4V/560uF : Dia.8x12L - 33% (Dia.8×8L) Safety Type 2. Active Flammability Passive Flammability RZD Series 4000h Life extension of theLow Impedance products 3. 105C 8,000h RUA Series 125deg.C Max Complying with high temperature 4. 150C Max. 170C Max. RZF Series 105deg.C 10,000h RXF Series 105deg.C 10,000h Complying with Long life 5. 105C 10,000h 105C 15,000h 105C 20,000h Hi-grade 105C Hi-grade 85C RAA Series For Audio 6. 2006 2007 2008 2009 2004 2005

  37. RoHSCompliant Technology Road Map-2 <Alum. Cap.-SMD> VEZ Series Ex. Dia 6.3 x 5.3L, 0.85Ohms 1. Low Impedance Wide temperature 0.46ohms ( -46% ) 105C 5,000h 105C 8,000h VEU Series 3000h 2. Life Extension 3. high temperature 150C 1000h VGA Series 105deg.C, 2000h 125C 1000h 4. Durability for vibration 30G 50G Pb free 5. RoHS compliant Reflow Soldering Resistance 260C reflow 2006 2007 2008 2009 2004 2005

  38. RoHSCompliant 105C 10000h Technology Road Map-3 <Alum. Cap.- Large Can Type> LSＳｅｒｉｅｓ Ex. 450V/330uF, Dia.30 x 40L -13% (Dia.30x35L) -37% (Dia.35x25L) 1. Miniaturization C（Cap） x V（Voltage） Active Flammability Long Life Active Flammability 2. Safety Type Snap-in Passive Flammability 3. Safety Type Screw Passive Flammability 4. Long life LSK Series 105deg.C 5000h Very Large Screw type 5. Dia.90 x 157L Dia.100x237L 2006 2007 2008 2009 2004 2005

  39. RoHSCompliant Technology Road Map-4 <Alum. Polymer Cap.- OC-CON> OCRZ Ｓｅｒｉｅｓ Ex. Dia.8 x 8L8mOhm -37% 5mOhm -25% 6mOhm 1. Low ESR OCR Ｓｅｒｉｅｓ2000h 2. Life Extension 5000h 10000h OCRU/OCVU Ｓｅｒｉｅｓ 1000/2000h 3. High Temperature 5000h 4. Voltage Extension OCR/OCV Series 2.5 ~ 20V 2.5~25V 2~35V 2~50V Smaller Sized 5. Dia.6.3 x 6L Dia.4 x 6L Dia.3 x 5L 2006 2007 2008 2009 2004 2005 （The numerical value written in the above is calculated based on 2004）

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