Capxon固態(tài)電容器介紹v5simply

1、Capxon固態(tài)電容器介紹v5simplyCapxon固態(tài)電容器介紹v5simplyCapxon固態(tài)電容器介紹v5simply索引1.什么是固態(tài)鋁電容器2.固態(tài)鋁電容器的性能特點3.固態(tài)與液態(tài)鋁電容器的比較4.固態(tài)鋁電容器的失效模式5.固態(tài)鋁電容器的應用6.CapXon產(chǎn)品系列7.CapXon產(chǎn)品路線圖8.CapXon固態(tài)鋁電容器的標識、料號CapXon索引1.什么是固態(tài)鋁電容器CapXon1 什么是固態(tài)鋁電容器固態(tài)電解質(zhì)鋁電解電容器，以導電高分子材料作為電容器陰極材料的電容器外觀-與傳統(tǒng)鋁電容器相同電性能-ESR、DF超低解剖結構-無液體CapXon1 什么是固態(tài)鋁電容器固態(tài)電解質(zhì)鋁電解電容

2、器，以導電高分子材固態(tài)鋁電解電容器的結構 固體鋁電容器的結構與普通液體鋁電容器基本相同，只不過將原來的液體部分替換為現(xiàn)在的固體部分。在外形上與原來的鋁電容器沒有任何區(qū)別，所以客戶無需改變電路板結構，根據(jù)設計需要直接替換固體鋁電容器。進入LGA 775平臺之后，隨著中央處理器(CPU)運算頻率及晶體管數(shù)目不斷的增加，為求系統(tǒng)穩(wěn)定，英特爾(Intel)建議主板(MB)廠商，在新一代的主板上使用固態(tài)電容。I老大發(fā)話，份量自然是不同凡響，越來越多的主板廠商都將自家的高端主板的處理器供電部分均采用的是固態(tài)電容CapXon固態(tài)鋁電解電容器的結構 固體鋁電容器的結構與普通液固態(tài)鋁電解電容器的結構 固態(tài)電容是

3、目前鋁電容器產(chǎn)品中最高階的產(chǎn)品，固態(tài)電容的電解質(zhì)材料為功能性導電高分子，能大幅提升產(chǎn)品的穩(wěn)定度與安全性，它與液態(tài)鋁質(zhì)電解電容最大差別，在于所使用的電解質(zhì)材料，過去鋁質(zhì)電解電容所使用的電解質(zhì)材料是離子性電解液，而固態(tài)電容則是導電性高分子材料。CapXon固態(tài)鋁電解電容器的結構固態(tài)電容是目前鋁電容器產(chǎn)品中最高階的產(chǎn)固態(tài)鋁電容器的解剖結構CapXon固態(tài)鋁電容器的解剖結構CapXon固態(tài)鋁電解電容器的制造流程基本制造流程為：Aluminum etching foilFormingFoil slitterWindingForming and carbonizationImmersion and pol

4、ymerizationRubber sealing (curl)Aging and inspectionForming and markingLead wireSeparator sheetPolymerized organic semiconductorRubber . Case CapXon固態(tài)鋁電解電容器的制造流程基本制造流程為：Aluminum PEDOT的化學氧化聚合與摻雜 + 2Fe(OTs)3 + 2 Fe(OTs)2 + 2HOTs （1） + Fe(OTs)3 + Fe(OTs)2 （2） OTs-PEDOTEDOTPEDOT的化學氧化聚合與摻雜 OTs-P固態(tài)鋁電容器老化過

5、程中導電陰極層自愈模型 AlcrackPEDOT(vaporized)Polymervacated(vaporized)PolymervacatedAl2O3PEDOTPolymeroxidizedPolymeroxidizedAl2O3AlcrackEvaporation of polymer layer Oxidation of polymer layer 固態(tài)鋁電容器老化過程中導電陰極層自愈模型 AlcrackPE2.固態(tài)鋁電容器的性能特點2.1 結構類型：卷繞式，分引線型和表面貼裝型兩種，外形結構與傳統(tǒng)的液體鋁電解電容器完全一致，在使用中可以直接替換；2.2 工作電壓范圍：2.5 25

6、V，容量范圍：103500F；2.3 工作電解質(zhì)：聚(3,4) 亞乙基二氧噻吩（PEDOT）。與聚吡咯、TCNQ、聚苯胺等固體電解質(zhì)相比，PEDOT在導電性、熱穩(wěn)定性、化學穩(wěn)定性等方面具有較為明顯的優(yōu)勢，是目前世界上可選擇的綜合性能最好的固體電解質(zhì)；既然固態(tài)電容如此受到Intel和主板廠商的重視，那么究竟固態(tài)電容有何種特性呢，相較之前的電解電容來說，又有何優(yōu)點呢，下面就來為大家一一做出詳細的解析。首先來談談液體電解電容的局限性。由于近年來PC的頻率越來越高，功耗隨之增大，這對于CPU Memory PCI Express devices供電部分的電容的要求就越來越高。而傳統(tǒng)水系電解電容無論阻抗

7、再低，總依然存在，總也會產(chǎn)生熱，當溫度升高時，仍會不可避免的與作為陽極的鋁箔發(fā)生水合作用，于是水分逐漸減少。此時濾波與穩(wěn)壓的電容功能也會不斷降低甚至因為溫度的持續(xù)攀升，進而產(chǎn)生鼓凸漏液的情況因而發(fā)生(就是DIY玩家通常所說的“電容爆漿”)，往往因為故障的并聯(lián)電容造成主板的運行不正常，甚或完全無法運行而需要送修。CapXon2.固態(tài)鋁電容器的性能特點2.1 結構類型：卷繞式，分引線型2.4 高頻低阻抗： - 固體鋁電容器最出色的性能就是它具有近似于理想電容器的優(yōu)良的阻抗頻率特性。在100KHz1MHz的寬頻率范圍內(nèi)都具有很低的阻抗值，因此特別適合于作為去耦合電容器來去除電路中的紋波、脈沖、數(shù)字、

8、靜電以及音頻等各種噪音；固體鋁電容器與液體鋁和固體鉭電容器的阻抗-頻率特性比較高頻低阻抗CapXon2.4 高頻低阻抗：固體鋁電容器與液體鋁和固體鉭電容器的阻抗鋁電容器等效串聯(lián)電路分析 Re=Reox+Res + Rc ESR=Rox+Re 鋁電容器等效串聯(lián)電路分析 Re=Reox+Res + Rc - ESR在-55105的寬溫度范圍內(nèi)都可以幾乎保持不變，因此特別適合應用于長期工作在低溫惡劣條件下的電子設備。 液體鋁固體鉭固體鋁陶瓷 固體鋁電容器與液體鋁、固體鉭以及陶瓷電容器的ESR-溫度特性比較溫度特性優(yōu)良CapXon - ESR在-55105的寬溫度范圍內(nèi)都可以 2.5 性能穩(wěn)定且使用壽

9、命長，固體電解質(zhì)沒有揮發(fā)性，在使用中不易損失。固體鋁電容器的壽命溫度系數(shù)基本上遵循溫度每下降20、壽命增加10倍的規(guī)律，而液體鋁電容器則遵循溫度每下降10、壽命增加2倍的規(guī)律。因此，比較而言，固體鋁電容器的實際使用壽命要遠遠長于液體鋁電容器。長壽命Solid Al.E. capacitor Wet Al.E.capacitor 105 2,000h 105 2,000h 95 6,300h 95 4,000h 85 20,000h 85 8,000h 75 63,000h 75 16,000h Estimation of life timeCapXon L: Life expectancy h

10、 L0: Catalogue life h T0: Max Operating Temperature Tx: Ambient Temperature 2.5 性能穩(wěn)定且使用壽命長，固體電解質(zhì)沒有揮發(fā)性 2.6 低溫時也能保持容量穩(wěn)定，液體電解質(zhì)在溫度降低時會因為離子遷移率降低而導致電容器容量的急劇降低和ESR的急劇升高，但是固體電解質(zhì)的溫度特性優(yōu)良，可以在較寬的溫度范圍內(nèi)保持容量的穩(wěn)定；固體鋁液體鋁固體鉭液體鋁陶瓷陶瓷 固體鋁電容器與液體鋁、固體鉭以及陶瓷電容器的容量變化-溫度特性比較 低溫穩(wěn)定性CapXon 2.6 低溫時也能保持容量穩(wěn)定，液體電解質(zhì)在溫度降低2.7 電解質(zhì)傳導方式為電子導

11、電，液體鋁電容器是靠電解液中的離子導電來傳遞信息的，因此速度慢，且受頻率、溫度等因素影響大，而固體電解質(zhì)依靠電子導電方式傳遞信息，所以不存在液體電解質(zhì)那樣的載流子延遲問題；2.8 容許漣波電流大，固體鋁電容器由于ESR低，因此，可以在一瞬間向負荷提供很大的電流，本身因為焦爾熱引起的發(fā)熱量很少，以相同尺寸（1010mm）的產(chǎn)品比較：鉭電容器大約為1900mA，液體鋁電容器大約為630mA，而固體鋁電容器可以達到5500 mA。圖4是幾種鋁電容器通過漣波電流值的相對比較示意圖。允許紋波電流(Ripple Current)大CapXon2.7 電解質(zhì)傳導方式為電子導電，液體鋁電容器是靠電解液中固體鋁

12、電容器（導電高分子型）固體鋁電容器（有機半導體型）液體鋁電容器（LOW ESR型）固體鉭電容器（Ta-CAP）幾種鋁電容器通過紋波電流值的相對比較CapXon固體鋁電容器（導電高分子型）固體鋁電容器（有機半導體型）液體高頻低阻抗 近似于理想電容器的阻抗頻率曲線 允許通過大紋波電流 可以快速放電ESR幾乎不隨溫度而改變長壽命特性總結CapXon特性總結CapXon3 固態(tài)與液態(tài)鋁電容器的性能比較CapXonCharacteristicsType of Capacitor小型化頻率特性/ESR溫度特性電壓容量壽命安全性液體鋁電容器固態(tài)鉭電容器X固態(tài)鋁電容器 疊層結構固體電容器where：goodb

13、ad3 固態(tài)與液態(tài)鋁電容器的性能比較CapXonCharacte4.固態(tài)鋁電容器的失效模式偶然失效：主要由電路的短路導致，當短路電路中的電流超過1A，電容器內(nèi)部溫度將會上升，內(nèi)部壓力增大，封口橡膠將可能會凸起甚至開啟，電容器會釋放出有害氣體，這時請離開這個場合； 核心材料固體電解質(zhì)（PEDOT）的分子式：C6H6O2Sn 在極端情況下（溫度高于360）， PEDOT會發(fā)生分解， 產(chǎn)生COX、SOX、H2S或HO2氣體。 當電容器極性接反，電路板上電壓較高的時候，會在電容器內(nèi)部形成很大的電流，大電流導致電容器急速發(fā)熱，可能導致電容器內(nèi)部溫度高于PEDOT的分解溫度360，促使固體電解質(zhì)PEDOT

14、分解。壽命失效：長期使用后，固體鋁電容器的特性會發(fā)生衰減，比如容量下降、ESR上升等，當使用時間超過額定壽命，電容器的特性劣化，并可導致電解質(zhì)絕緣，這稱為開路失效模式。 CapXon4.固態(tài)鋁電容器的失效模式偶然失效：主要由電路的短路導致，當5.固態(tài)鋁電容器的應用 近幾年，高速信號處理得到了快速發(fā)展， 相關的多媒體設備（如數(shù)碼錄像機、個人電腦、數(shù)字電視機等）已具備了高速特征，這些高速電子產(chǎn)品的發(fā)展對電容器提出了大容量、高頻低阻抗、長壽命、耐高紋波電流等性能要求，傳統(tǒng)的鋁電解電容器由于使用了離子傳導性液體電解質(zhì)，因而有高頻段的阻抗高、溫度特性不良的問題。固體鋁電解電容器使用電子傳導性的固體電解質(zhì)

15、（電導率達到10102S/cm），具有比液體電解質(zhì)（電導率10-2 S/cm高得多的電導率，有效克服了液體電解電容器在高頻段的上述缺點，滿足了高速電子產(chǎn)品對電容器的要求。CapXon5.固態(tài)鋁電容器的應用 近幾年，高速信號處理得到了典型應用領域 固體鋁電容器的阻抗-頻率曲線近似于理想電容器，因此，特別適合用作濾波電容器來去除電路中的紋波、脈沖、數(shù)字、靜電以及音頻等各種噪音； 固體鋁電容器通過紋波電流大，因此可以作為開關電源濾波電容器使用，大幅度減少電容器的使用數(shù)量或體積，使電路小型化；固體鋁電容器可以快速放電，可作為消耗大電流的高速電路中的備份電容器使用； 固體鋁電容器的ESR值幾乎不隨溫度發(fā)

16、生改變，因此，可以應用于低溫環(huán)境（最低可至-55）中的設備；固體鋁電容器具有超長壽命（85壽命可達20,000h，固體鋁電容器大致上遵循10倍使用壽命/溫度每下降20法則），因此，可以用于那些長時間使用的工業(yè)設備。CapXon固態(tài)鋁電容器應用優(yōu)勢分析典型應用領域 固體鋁電容器的阻抗-頻率曲線近似于理想電容器，不建議使用的回路CapXon因為在下列情況下固態(tài)鋁電容器的漏電流可能會較大幅度增大：1焊接時；2高溫無負荷、溫度急變（無負荷）環(huán)境因此，不建議在下列回路中使用固態(tài)鋁電容器：1高阻抗回路；2時間常量電路；3耦合電路；4其它對漏電流敏感的電路不建議使用的回路CapXon因為在下列情況下固態(tài)鋁電

17、容器的漏固態(tài)鋁電容器應用注意事項請仔細核對所選固態(tài)鋁電容器的工作電壓、容量、ESR、紋波電流、工作溫度范圍等參數(shù)固態(tài)鋁電容器的最佳應用頻率范圍：1KHz500KHz與其它電容器串、并聯(lián)時，請注意電流和電壓的平衡問題測試和充電時，請串聯(lián)1K保護電阻清洗電路板時，請盡量不要使用超聲波固態(tài)鋁電容器在焊接后LC值可能會增大，甚至可能會大幅度增大。在經(jīng)過電壓處理后LC會逐漸下降到正常水平CapXon固態(tài)鋁電容器應用注意事項請仔細核對所選固態(tài)鋁電容器的工作電壓6.Capxon的產(chǎn)品系列PL Series: Low ESR Products-ESR 7mPS Series : Standard Produc

18、ts -最高電壓25vPU Series : Ultra Low ESR Products -ESR 6mPX Series : Low Profile Products -4 6.3PM Series: SMD Type - 4 6.3PD Series: SMD Type - 8 10 Large cap.& Low ESRPV Series: SMD Type - 8 10 Large cap.& Low HeightPE Series: Low ESR & Down sized - 6.38 我們可以為客戶定制有特殊要求的固體鋁電容器，而不僅僅限于目前SPEC.中所列出來的規(guī)格。CapXon6.Capxon的產(chǎn)品系列PL Series: Lo7.CapXon 產(chǎn)品路線圖CapXonRadial typeConductive Polymer AL.E. Capacitors Low ESRUltra low ESRLow ProfileDown sizePU105 2000H2.5-10V1803500uFPE105 2000H2.5-16V180820uFPS105 2000H2.5-25V393500uFPL105 2000H2.5-216V1803500uFPX105 2000H2.5-25V10560uFSMD typeCondu