高分子固體電容器

目前，新型的電解電容發(fā)展的非?？?，某些產(chǎn)品的性能已達(dá)到無機(jī)電容器的水準(zhǔn)，電解電容正在替換某些無機(jī)和有機(jī)介質(zhì)電容器。電解電容的使用范圍相當(dāng)廣泛，基本上，有電源的設(shè)備都會(huì)使用到電解電容。例如通訊產(chǎn)品，數(shù)碼產(chǎn)品，汽車上音響、發(fā)動(dòng)機(jī)、ABS、GPS、電子噴油系統(tǒng)以及幾乎所有的家用電器。由于技術(shù)的進(jìn)步，如今在小型化要求較高的軍用電子對(duì)抗設(shè)備中也開始廣泛使用電解電容。

在電解電容中,傳統(tǒng)的鋁電解電容由是以電解液作為陰極材料，擺脫不了因?yàn)槲锢硖匦远軣崤蛎洠霈F(xiàn)漏液的危險(xiǎn)現(xiàn)象，讓鋁電解電容器面臨著前所未有的壓力和挑戰(zhàn)，部分市場(chǎng)悲觀地認(rèn)定鋁電解電容已經(jīng)窮途末路，未來將退出被動(dòng)元件舞臺(tái)舞臺(tái)。另外，傳統(tǒng)鉭電解電容采用二氧化錳作為陰極材料，除了由于電壓?jiǎn)栴}容易出現(xiàn)燃燒的危險(xiǎn)之外，更因?yàn)榄h(huán)保問題使得未來市場(chǎng)大幅受限。此外，由于有機(jī)半導(dǎo)體TCNQ是一種氰化物，在高溫時(shí)容易揮發(fā)出劇毒的氰氣，在生產(chǎn)和使用中會(huì)有限制。因此，高分子固體電容器的成長(zhǎng)潛力巨大。

以高分子導(dǎo)電材料取代傳統(tǒng)電解液的固態(tài)鋁質(zhì)電解電容器，具有高頻低阻抗(10毫歐)、高溫穩(wěn)定(-50度~125度)、快速放電、減小體積、無漏液現(xiàn)象，以及在85℃的工作環(huán)境中，壽命最高可達(dá)40,000小時(shí)等等優(yōu)點(diǎn)，讓固態(tài)電解電容器受到市場(chǎng)的歡迎，再加上Intel的推波助瀾，更使得固態(tài)電容大受市場(chǎng)歡迎，在2005年出現(xiàn)大幅成長(zhǎng)，而2006年需求成長(zhǎng)動(dòng)力不減。

高分子固體電容器的陰極材料可用聚吡咯、聚苯胺和PEDT三種，與前兩者導(dǎo)電聚合物相比。PEDT有如下優(yōu)點(diǎn):①在可見光譜內(nèi)具有高透射率及較高導(dǎo)電率②最小表面電阻可達(dá)150Ω/cm2? (決于制造條件)③更好的抗水解性、光穩(wěn)定性及熱穩(wěn)定性④在高PH值時(shí)，導(dǎo)電性不會(huì)下降。

此外，固態(tài)電容采用導(dǎo)電性高分子產(chǎn)品PEDT做為陰極材料的電容，其電導(dǎo)率可以達(dá)到100S/CM，這是TCNQ鹽的100倍，是電解液的10000倍，同時(shí)也沒有污染。固體聚合物導(dǎo)體電容的溫度特性也比較好，可以忍耐300°C以上的高溫，因此可以使用SMT貼片工藝安裝，也適合大規(guī)模生產(chǎn)。固體聚合物導(dǎo)體電容的安全性較好，當(dāng)遇到高溫的時(shí)候，電解質(zhì)只是熔化而不會(huì)產(chǎn)生爆炸，因此它不像普通鋁電解液電容那樣開有防爆槽。AUS SANYO AGENT 所提供的高分子電容被業(yè)界客戶多次評(píng)為最佳合作伙伴。

三，高分子電容的電氣特性

· 高分子有機(jī)半導(dǎo)體固體電容器(POSCAP)是一種正極采用鉭燒結(jié)體或鋁箔，負(fù)極采用具有高導(dǎo)電性的高分子材料的電容器，其卓越的高頻特性及低ESR深受好評(píng)，被廣泛用于筆記本電腦，電源模塊等的開關(guān)電源的輸入輸出端。

· POSCAP的構(gòu)造基本上與普通鉭電解電容器相同，最大的不同是電解質(zhì)采用了導(dǎo)電性高分子材料。正極采用鉭燒結(jié)體充分發(fā)揮鉭的高介電系數(shù)特性。不但實(shí)現(xiàn)了小型電容器的大容量化，同時(shí)負(fù)極采用導(dǎo)電性高分子材料實(shí)現(xiàn)了更低的ESR及可靠性方面的改善。

· POSCAP的額定電壓2.5V-25V，容量2.2μF -1000μF，ESR最低達(dá)5mΩ。推薦使用電壓為額定電壓10V以下的產(chǎn)品，電壓降低10%、額定電壓10V以上的產(chǎn)品，電壓降低20%，而普通鉭電解電容器的電壓降低高達(dá)50%。

三洋電容SANYO POSCAP 高安全性

由于電解質(zhì)不含氧原子，發(fā)生短路時(shí)與使用二氧化錳電解質(zhì)的電容器相比POSCAP不易燃燒，具有更高的安全性。

低ESR 和低阻抗

POSCAP的高導(dǎo)電性實(shí)現(xiàn)了低ESR和低阻抗，與同等容量的其它電容器相比阻抗為1/3~1/10。

卓越的溫度特性

POSCAP所用導(dǎo)電性高分子電解質(zhì)的電導(dǎo)受溫度影響小，因而，ESR基本上不受溫度影響。

更長(zhǎng)的壽命

由于電解質(zhì)被高分子固化，因而，具有長(zhǎng)的壽命。較好的熱穩(wěn)定性不會(huì)出現(xiàn)采用電解液的鋁電解電容器那樣的電解液干涸現(xiàn)象。POSCAP在環(huán)境溫度105℃和額定電壓下，10000小時(shí)的高溫負(fù)荷試驗(yàn)表明它的ESR及容量的特性變化很小。

卓越的自愈能力

導(dǎo)電性高分子材料的有機(jī)物與二氧化錳無機(jī)物相比，在較低的300℃高溫下就會(huì)出現(xiàn)熱分解及絕緣化。因此，在短路的前兆階段，即電流流過正極表面氧化絕緣層產(chǎn)生的焦耳熱，會(huì)在氧化層微小的絕緣不充分部位形成導(dǎo)電性高分子絕緣層，阻礙電流通過達(dá)到自愈修復(fù)效果。卓越的自愈能力降低了短路因素，實(shí)現(xiàn)了在過沖擊電流下的高可靠性，耐沖擊電流保證至20A。

高耐熱性

導(dǎo)電性高分子材料的耐熱性高，可以達(dá)到無鉛化回流焊的溫度要求。

電容的種類首先要按照介質(zhì)種類來分。按介質(zhì)可分為無機(jī)介質(zhì)電容器、有機(jī)介質(zhì)電容器和電解電容器三大類。

包括人們熟悉的陶瓷電容以及云母電容，在CPU上我們會(huì)經(jīng)常看到陶瓷電容。陶瓷電容的綜合性能很好，可以應(yīng)用GHz級(jí)別的超高頻器件上，比如CPU/GPU。當(dāng)然，它的價(jià)格也很貴。

例如薄膜電容器，這類電容經(jīng)常用在音箱上，其特性是比較精密、耐高溫高壓。

人們所熟知的鋁電容，鉭電容其實(shí)都是電解電容。如果說電容是電子元器件中最重要和不可取代的元件的話，那么電解電容器又在整個(gè)電容產(chǎn)業(yè)中占據(jù)了半壁江山。我國(guó)電解電容年產(chǎn)量300億只，且年平均增長(zhǎng)率高達(dá)30%，占全球電解電容產(chǎn)量的1/3以上。

電解電容的分類，傳統(tǒng)的方法都是按陽極材質(zhì)，比如說鋁、鉭或者鈮。但這種憑陽極判斷電容性能的方法已經(jīng)過時(shí)了，目前決定電解電容性能的關(guān)鍵并不在于陽極，而在于電解質(zhì)，也就是陰極。

按照陰極材料分類，電解電容器可分為電解液、二氧化錳、TCNQ有機(jī)半導(dǎo)體、固體聚合物導(dǎo)體等。