铝電(diàn)解電(diàn)容类型

➤固态铝電(diàn)解電(diàn)容

1.贴片型固态导電(diàn)高分(fēn)子電(diàn)容；

2.导针型固态导電(diàn)高分(fēn)子電(diàn)容；

3.铝叠层固态导電(diàn)高分(fēn)子電(diàn)容；

➤液态铝電(diàn)解電(diàn)容

1.贴片型铝電(diàn)解電(diàn)容；

2.导针型铝電(diàn)解電(diàn)容；

3.牛角型铝電(diàn)解電(diàn)容；

4.螺栓型铝電(diàn)解電(diàn)容；

➤固液混合铝電(diàn)解電(diàn)容

1.贴片型混合型导電(diàn)高分(fēn)子電(diàn)容；

2.导针型混合型导電(diàn)高分(fēn)子電(diàn)容；

铝電(diàn)解電(diàn)容的基本结构及制程简介

铝電(diàn)解電(diàn)容包含两个导電(diàn)電(diàn)极，中间有(yǒu)绝缘层隔开。一个電(diàn)极（阳极）由扩大了表面积的铝箔形成。铝氧化层（AL2O3）在其表面形成绝缘层。与其它電(diàn)容相比，铝電(diàn)解電(diàn)容的负极（阴极）是导電(diàn)液體(tǐ)，称作電(diàn)解液。

另外一个铝箔，是所谓的阴极箔，其有(yǒu)更大的表面积，以传递電(diàn)流到電(diàn)解液。電(diàn)容的阳极是极纯的铝箔，其有(yǒu)效表面被极大地增大（比例可(kě)以到200倍），增大方式是一个電(diàn)化學(xué)腐蚀过程，这样可(kě)以使電(diàn)容到Z大容量。化學(xué)腐蚀的方式以及程度过程不同，决定于其不同要求。

铝電(diàn)解電(diàn)容器的主要生产原材料為(wèi)：阳极箔、阴极箔、電(diàn)解纸、電(diàn)解液、导箔、胶带、盖板、铝壳、套管、垫片等，其生产工序主要有(yǒu)：切割、卷绕、含浸、装配、老化、封口、印刷、套管、测量、包装、检验等

铝電(diàn)解電(diàn)容特性与差异

●高稳定性

高热稳定是固态電(diàn)容的一个重要特性。固體(tǐ)铝電(diàn)解電(diàn)容可(kě)以持续在高温环境中稳定工作，不易受温度变化影响其電(diàn)解质容量，即使在高热的操作环境下，亦不影响其高导電(diàn)性能(néng)。

在高温环境中，固态電(diàn)容仍然能(néng)正常工作，保持各种電(diàn)气性能(néng)，其電(diàn)容量在全温度范围变化不超过15％，明显优于液态電(diàn)解電(diàn)容。同时，固态電(diàn)解電(diàn)容的電(diàn)容量与其工作電(diàn)压基本无关，从而保证其在電(diàn)压波动环境中稳定工作，这可(kě)以直接提升主板性能(néng)。

●寿命長(cháng)

工作温度直接影响到電(diàn)解電(diàn)容的寿命，固态電(diàn)解電(diàn)容与液态電(diàn)解電(diàn)容在不同温度环境下寿命明显较長(cháng)。固态電(diàn)容通常应用(yòng)在工业主板及長(cháng)时间运作的机器设备上，在85°C工作环境中使用(yòng)寿命高达5万小(xiǎo)时（约5.7年），而液态電(diàn)容只有(yǒu)8,000小(xiǎo)时（约0.9年），固态電(diàn)容比一般液态電(diàn)容拥有(yǒu)6倍長(cháng)的使用(yòng)寿命。
固态的電(diàn)解质在高热环境下不会像液态電(diàn)解质那样蒸发膨胀，甚至“爆浆”。即使電(diàn)容的温度超过其耐受极限，固态電(diàn)解质仅仅是熔化，这样不会引发電(diàn)容金属外壳爆裂和燃烧，因而十分(fēn)安全。

●低ESR和高额定纹波電(diàn)流

ESR（Equivalent Series Resistance）指串联等效電(diàn)阻，是電(diàn)容非常重要的指标。ESR越低，電(diàn)容充放電(diàn)的速度越快，这个性能(néng)直接影响到微处理(lǐ)器供電(diàn)電(diàn)路的退藕性能(néng)，在高频電(diàn)路中固态電(diàn)解電(diàn)容的低ESR特性的优势更加明显。可(kě)以说，高频下低ESR特性是固态電(diàn)解電(diàn)容与液态電(diàn)容性能(néng)差别的分(fēn)水岭。固态铝電(diàn)解電(diàn)容的ESR非常低，同时具有(yǒu)非常小(xiǎo)的能(néng)量耗散。在高温、高频和高功率工作条件下固态電(diàn)容的极低ESR特性可(kě)以充分(fēn)吸收電(diàn)路中電(diàn)源線(xiàn)间产生的高幅值電(diàn)压，防止其对系统的干扰。

目前CPU的功耗非常大，主频已遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出1GHz，同时CPU的峰值電(diàn)流达到80A或更多(duō)，输出滤波電(diàn)容已经接近工作临界点。另一方面，CPU采用(yòng)多(duō)种工作模式，大部分(fēn)时间处于工作模式的转换过程。当CPU由低功耗状态转為(wèi)全负荷状态时，这种CPU的瞬间（一般小(xiǎo)于5毫秒(miǎo)）切换需要的大量能(néng)量均来自CPU供電(diàn)電(diàn)路中的電(diàn)容，此时固态電(diàn)容高速充放電(diàn)特性可(kě)以在瞬间输出高峰值電(diàn)流，保证充足的電(diàn)源供应，确保CPU稳定工作。

铝電(diàn)解電(diàn)容的失效模式

铝電(diàn)解電(diàn)容器正极是高纯铝，電(diàn)介质是在金属表面形成的三氧化二铝膜，负极是黏稠状的電(diàn)解液，工作时相当一个電(diàn)解槽。铝電(diàn)解電(diàn)容器常见失效模式有(yǒu)：漏液、爆炸、开路、击穿、電(diàn)参数恶化等，有(yǒu)关失效机理(lǐ)如下：

（1）漏液

铝電(diàn)解電(diàn)容器的工作電(diàn)解液泄漏是一个严重问题。工作電(diàn)解液略呈现酸性，漏出的工作電(diàn)解液严重污染和腐蚀電(diàn)容器周围的其他(tā)元器件和印刷電(diàn)路板。同时電(diàn)解電(diàn)容器内部，由于漏液而使工作電(diàn)解液逐渐干涸，丧失修补阳极氧化膜介质的能(néng)力，导致電(diàn)容器击穿或電(diàn)参数恶化而失效。产生漏液的原因很(hěn)多(duō)，主要是铝電(diàn)解電(diàn)容器密封不佳。采用(yòng)橡胶塞密封的電(diàn)容器，也可(kě)能(néng)因橡胶老化、龟裂而引起漏液。此外，机械密封工艺有(yǒu)问题的产品也容易漏液。总之，漏液与密封结构、密封材料与密封工艺有(yǒu)密切的关系。

（2）爆炸

铝電(diàn)解電(diàn)容器在工作電(diàn)压中交流成分(fēn)过大，或氧化膜介质有(yǒu)较多(duō)缺陷，或存在氯根、硫酸根之类有(yǒu)害的阴离子，以致漏電(diàn)流较大时電(diàn)解作用(yòng)产生气體(tǐ)的速率较快，工作时间愈長(cháng)，漏電(diàn)流愈大，壳内气體(tǐ)愈多(duō)，温度愈高。電(diàn)容器金属壳内外的气压差值将随工作電(diàn)压和工作时间的增加而增大。如果产品密封不佳，则将造成漏液；如果密封良好，又(yòu)没有(yǒu)任何防爆措施，则气压增大到一定程度就会引起電(diàn)容器爆炸。目前，已普遍采用(yòng)防爆外壳结构，在金属外壳上部增加一道褶缝，气压高时将褶缝顶开，增大壳内容积，从而降低气压，减少爆炸危险。在使用(yòng)上如加过载電(diàn)压，对電(diàn)容急速充放電(diàn)，施加反向電(diàn)压等都有(yǒu)可(kě)能(néng)使電(diàn)容爆炸。

（3）开路

铝電(diàn)解電(diàn)容器在高温或潮热环境中長(cháng)期工作时可(kě)能(néng)出现开路失效，其原因在于阳极引出箔片遭受電(diàn)化學(xué)腐蚀而断裂。对于高压大容量電(diàn)容器，这种失效模式较多(duō)。此外，阳极引出箔片和阳极箔铆接后，未经充分(fēn)平，则接触不良会使電(diàn)容器出现间歇开路。在使用(yòng)上，过机械应力有(yǒu)可(kě)能(néng)使電(diàn)容开路。

（4）击穿

铝電(diàn)解電(diàn)容器击穿是由于阳极氧化铝介质膜破裂，导致電(diàn)解液直接与阳极接触而造成的。氧化铝膜可(kě)能(néng)因各种材料，工艺或环境条件方面的原因而受到局部损伤。在外加電(diàn)场的作用(yòng)下工作電(diàn)解液提供的氧离子可(kě)在损伤部位重新(xīn)形成氧化膜，使阳极氧化膜得以填平修复。但是如果在损伤部位存在杂质离子或其他(tā)缺陷，使填平修复工作无法完善，则在阳极氧化膜上会留下微孔，甚至可(kě)能(néng)成為(wèi)穿透孔，使铝電(diàn)解電(diàn)容器击穿。此外，随着使用(yòng)和储存时间的增長(cháng)，電(diàn)解液中溶剂逐渐消耗和挥发，使溶液酸值上升，在储存过程中对氧化膜层发生腐蚀作用(yòng)。同时，由于電(diàn)解液老化与干涸，在電(diàn)场作用(yòng)下已无法提供氧离子修补氧化膜，从而丧失了自愈作用(yòng)，氧化膜一经损坏就会导致電(diàn)容器击穿。工艺缺陷也是铝電(diàn)解電(diàn)容器击穿的一个主要原因。如铆接工艺不佳时，引出箔条上的毛剌严重剌伤氧化膜，刺伤部位漏電(diàn)流很(hěn)大，局部过热使電(diàn)容器产生热击穿。在使用(yòng)上过温，过纹波電(diàn)流或过机械应力都有(yǒu)可(kě)能(néng)使電(diàn)容击穿失效。
（5）電(diàn)参数恶化

❶ 電(diàn)容量下降与损耗增大

铝電(diàn)解電(diàn)容器的電(diàn)容量在工作早期缓慢下降，这是由于负荷过程中工作電(diàn)解液不断修补并增厚阳极氧化膜所致。铝電(diàn)解電(diàn)容器在使用(yòng)后期，由于電(diàn)解液耗损较多(duō)、溶液变稠，電(diàn)阻率因黏度增大而上升，使工作電(diàn)解质的等效串联電(diàn)阻增大，导致電(diàn)容器损耗明显增大。同时，黏度增大的電(diàn)解液难于充分(fēn)接触经腐蚀处理(lǐ)的凹凸不平铝箔表面上的氧化膜层，这样就使铝電(diàn)解電(diàn)容器的极板有(yǒu)效面积减小(xiǎo)，引起電(diàn)容量急剧下降。这也是電(diàn)容器使用(yòng)寿命临近结束的表现。此外，如果工作電(diàn)解液在低温下黏度增大过多(duō)，也会造成损耗增大与電(diàn)容量急剧下降的后果。在使用(yòng)上过温，过纹波電(diàn)流都有(yǒu)可(kě)能(néng)使電(diàn)容量下降与损耗增大。

❷ 漏電(diàn)流增加

漏電(diàn)流增加往往导致铝電(diàn)解電(diàn)容器失效。工艺水平低，氧化膜损伤与沾污严重，工作電(diàn)解液配方不佳，原材料纯度不高，電(diàn)解液的化學(xué)性质与電(diàn)化學(xué)性质难以長(cháng)期稳定，铝箔纯度不高，杂质含量多(duō)等等这些因素均可(kě)能(néng)造成漏電(diàn)流超差失效。铝電(diàn)解電(diàn)容器中氯离子沾污严重，漏電(diàn)流导致沾污部位氧化膜分(fēn)解，造成穿孔，促使電(diàn)流进一步增大。总之，铝箔中金属杂质的存在，会使铝電(diàn)解電(diàn)容器漏電(diàn)流增大，从而缩短電(diàn)容器的寿命.在使用(yòng)上过压等有(yǒu)可(kě)能(néng)使電(diàn)容的漏電(diàn)流增加。

铝電(diàn)解電(diàn)容使用(yòng)注意事项

➤ 電(diàn)路设计

（1）在确认使用(yòng)及安装环境时，作為(wèi)按产品样本设计说明书上所规定的额定性能(néng)范围内使用(yòng)的電(diàn)容器，应当避免在下述情况下使用(yòng)：

● 高温（温度超过Z高使用(yòng)温度）；

● 过流（電(diàn)流超过额定纹波電(diàn)流）；

● 过压（電(diàn)压超过额定電(diàn)压）；

● 施加反向電(diàn)压或交流電(diàn)压；

● 使用(yòng)于反复多(duō)次急剧充放電(diàn)的電(diàn)路中；另：在電(diàn)路设计时，请选用(yòng)与机器寿命相当的電(diàn)容器。

（2）電(diàn)容器外壳、辅助引出端子与正、负极以及電(diàn)路板间必须完全隔离；

（3）当電(diàn)容器套管的绝缘不能(néng)保证时，在有(yǒu)绝缘性能(néng)特定要求的地方请不要使用(yòng)；

（4）请不要在下述环境下使用(yòng)電(diàn)容器：

● 直接与水、盐水及油类相接触、或结露的环境；

● 充满有(yǒu)害气體(tǐ)的环境（硫化物(wù)、H2SO3、HNO2、Cl2、氨水等）；

● 置于日照、O3、紫外線(xiàn)及有(yǒu)放射性物(wù)质的环境；

● 振动及冲击条件超过了样本及说明书的规定范围的恶劣环境；

（5）在设计電(diàn)容器的安装时，必须确认下述内容：

● 電(diàn)容器正、负极间距必须与線(xiàn)路板孔距相吻合；

● 保证電(diàn)容器防爆阀上方留有(yǒu)一定的空间；

● 電(diàn)容器防爆阀上方尽量避免配線(xiàn)及安装其他(tā)元件；

● 電(diàn)路板上，電(diàn)容器的安装位置，请不要有(yǒu)其他(tā)配線(xiàn)；

● 電(diàn)容器四周及電(diàn)路板上尽量避免设计、安装发热元件；

（6）另外，在设计電(diàn)路时，必须确认以下内容：

● 温度及频率的变化不至于引起電(diàn)性能(néng)变化；

● 双面印刷板上安装電(diàn)容器时，電(diàn)容器的安装位置避免多(duō)余的基板孔和过孔；

● 两只以上電(diàn)容器并联连接时的電(diàn)流均衡；

● 两只以上電(diàn)容器串联连接时的電(diàn)压均衡。

➤ 元件安装

（1）安装时，请遵守以下内容：

● 為(wèi)了对電(diàn)容器进行点检，测定電(diàn)气性能(néng)时，除了卸下的電(diàn)容器，装入机器中通过電(diàn)的電(diàn)容器请不要再使用(yòng)；

● 当電(diàn)容器产生再生電(diàn)压时，需通过约1KΩ左右的電(diàn)阻进行放電(diàn)；

● 長(cháng)期保存的電(diàn)容器，需通过约1 KΩ左右的電(diàn)阻加压处理(lǐ)；

● 确认规格（静電(diàn)容量及额定電(diàn)压等）及极性后，再安装；

● 不要让電(diàn)容器掉到地上，掉下的電(diàn)容器请不要再使用(yòng)；

● 变形的電(diàn)容器不要安装；

● 電(diàn)容器正、负极间距与電(diàn)路板孔距必须相吻合；

● 自动插入机的机械手力量不宜过大；

（2）焊接时，请确认下面内容：

● 注意不要将焊锡附着在端子以外；

● 焊接条件（温度、时间、次数）必须按规定说明执行；

● 不要将電(diàn)容器本身浸入到焊锡溶液中；

● 焊接时，不要让其他(tā)产品倒下碰到電(diàn)容器上；

（3）焊接后的处理(lǐ)应不产生以下的机械应力：

● 電(diàn)容器发生倾倒、扭转；

● 電(diàn)容器碰到其他(tā)線(xiàn)路板；

● 使其它物(wù)體(tǐ)碰撞到電(diàn)容器；

（4）電(diàn)容器不要用(yòng)洗净剂洗净，不过，在有(yǒu)必要洗净的情况下对電(diàn)容器进行洗净，必须在产品规格书规定的范围内进行；

（5）对有(yǒu)必要洗净的電(diàn)容器，洗净时，须确认下列内容：

● 洗净剂污染管理(lǐ)（電(diàn)导率、PH值、比重、水分(fēn)等）；

● 洗净后，不能(néng)保管在洗净液环境中及密闭容器中，要采用(yòng)（Z高使用(yòng)温度以下的）热风干燥印刷電(diàn)路板及電(diàn)容器，使之不残留洗净液成分(fēn)。

（6）不使用(yòng)含卤素的固定剂、树脂涂层剂。

（7）使用(yòng)固定剂、涂层剂时，请确认以下内容：

● 電(diàn)路板与電(diàn)容器之间，不能(néng)残留焊接残渣及污垢；

● 固定剂、涂层剂吸附前，尽可(kě)能(néng)不残留洗净成分(fēn)，进行干燥处理(lǐ)，使印刷孔不堵塞；

● 固定剂、涂层剂热硬化条件，按规定说明书要求执行。

➤ 组装使用(yòng)

（1）组装使用(yòng)中，请遵守以下内容：電(diàn)容器的端子间不要直接接触，另外，不要让导體(tǐ)物(wù)质引起正负极短路；

（2）请确认所安装電(diàn)容器所处环境

● 不要与水或油污接触或处于结露状态；

● 不要让日光、O3、紫外線(xiàn)及放射線(xiàn)直接照射到電(diàn)容器上；

● 不要处于充满有(yǒu)害气體(tǐ)的环境（硫化氢、亚硫酸、亚硝酸、氨水、Cl2 等）；

● 震动及冲击不要超过样本或规格说明中规定值；

➤ 保守点检

工厂企业用(yòng)的電(diàn)容器，必须定期点检，定期点检项目包括外观检查及電(diàn)性能(néng)的测试；

➤ 意外情况

（1）组装使用(yòng)过程中，如電(diàn)容器防爆阀打开，请切断组装主電(diàn)源或拔下電(diàn)源線(xiàn)插头；

（2）電(diàn)容器防爆阀动作时，因有(yǒu)超过100℃高温气體(tǐ)喷出，皮肤不要接近。喷出的气體(tǐ)进入眼睛时，立即用(yòng)水清洗眼睛。不要品尝電(diàn)容器的電(diàn)解液，電(diàn)解液溅到皮肤上时，用(yòng)肥皂清洗；

➤ 熏蒸处理(lǐ)

当组装電(diàn)容器的電(diàn)子产品出口到海外时，用(yòng)溴化钾等卤化物(wù)进行熏蒸处理(lǐ)。因采用(yòng)此方法可(kě)能(néng)会产生因卤素离子而引起的腐蚀反应，请務(wù)必小(xiǎo)心。熏蒸时，熏蒸液不能(néng)直接接触電(diàn)子产品，同时有(yǒu)必要进行充分(fēn)干燥处理(lǐ)，估计有(yǒu)熏蒸液附者及干燥不充分(fēn)时，有(yǒu)必要先查询一下安全性；

➤ 储存条件

（1）在温度為(wèi)5～30℃，湿度為(wèi)75%以下的室内储存;

（2）不要保存在组装使用(yòng)中禁用(yòng)的环境及同等条件下.