[VIP第1年] 指数:3
谈到钽质电容在5G上的应用，国巨指出，5G基站所需电子元件，要能满足户外温度波动下的产品使用寿命和可靠性，对电容器的品质和性能要求高，钽质电容成为优先选择；5G基站规模数量增加，也会提高钽质电容的需求量。另外流行病蔓延影响复工进度、钽电容产能供不应求，AVX在今年5月率先涨价，涨幅在10%-15%。国巨表示，部分品项涨价，新定价从5月开始生效直到9月底；厂商提高售价以来，周边现货零售已经涨价2倍到3倍，产业界预估到今年底涨价幅度可能还有1倍。业内人士认为，钽电容为四大重要电容产品（MLCC/铝电解/钽电容/薄膜电容）之一，结构上主要的特点是使用金属钽做介质，钽电容拥有高能量密度、高可靠性、稳定的电性能、较宽的工作温度范围等特点，尤其是具有“自愈性”，使其在民用（工业）、市场备受青睐。根据中国产业信息网数据，从2013年到2019年，我国电容器市场中，GCA45-D-4V-330uF-K，GCA45-D-4V-330uF-K，钽电容市场份额从7%上升至12%，GCA45-D-4V-330uF-K。钽电容应用于电源滤波、旁路、储能、去耦和耦合等电路中。GCA45-D-4V-330uF-K
电容失效模式,机理和失效特点对于钽电容，失效与其他类型的电容一样,也有电参数变化失效、短路失效和开路失效三种。由于钽电容的电性能稳定,且有独特的“自愈”特性,钽电容鲜有参数变化引起的失效，钽电容失效大部分是由于电路降额不足，反向电压，过功耗导致，主要的失效模式是短路。另外,根据钽电容的失效统计数据,钽电容发生开路性失效的情况也极少。因此,钽电容失效主要表现为短路性失效。钽电容短路性失效模式的机理是:固体钽电容的介质Ta2O5由于原材料不纯或工艺中的原因而存在杂质、裂纹、孔洞等疵点或缺陷,钽块在经过高温烧结时已将大部分疵点或缺陷烧毁或蒸发掉,但仍有少量存在。在赋能、老炼等过程中,这些疵点在电压、温度的作用下转化为场致晶化的发源地—晶核;在长期作用下,促使介质膜以较快的速度发发生物理、化学变化,产生应力的积累,到一定时候便引起介质局部的过热击穿。如果介质氧化膜中的缺陷部位较大且集中,一旦在热应力和电应力作用下出现瞬时击穿,则很大的短路电流将使电容迅速过热而失去热平衡,钽电容固有的“自愈”特性已无法修补氧化膜,从而导致钽电容迅速击穿失效。CAK45L-F-16V-47uF-K钽电容的自恢复能力和动作阈值等参数可以在制造商提供的技术手册中找到，并进行验证和测试。
对于钽电容器使用的电路,只有两种;有电阻保护的电路和没有电阻保护的低阻抗电路.对于有电阻保护的电路,由于电阻会起到降压和抑制大电流通过的效果,因此,使用电压可以达到钽电容器额定电压的60%.没有电阻保护的电路有两种;一;前级输入已经经过整流和滤波,输出稳定的充放电电路.在此类电路,电容器被当作放电电源来使用,由于输入参数稳定没有浪涌,因此,尽管是低阻抗电路,可安全使用的电压仍然可以达到额定电压的50%都可以保证相当高的可靠性.二;电子整机的电源部分;电容器并联使用在此类电路,除了要求对输入的信号进行滤波外,往往同时还兼有按照一定频率和功率进行放电的要求.因为是电源电路,因此,此类电路的回路阻抗非常低,以保证电源的输出功率密度足够.在此类开关电源电路中[也叫DC-DC电路],在每次开机和关机的瞬间,电路中会产生一个持续时间小于1微秒的**度尖峰脉冲,其脉冲电压值至少可以达到稳定的输入值的3倍以上,电流可以达到稳态值的10倍以上,由于持续时间极短,因此,其单位时间内的能量密度非常高,如果电容器的使用电压偏高,此时实际加在产品上的脉冲电压就会远远超过产品的额定值而被击穿.因此,使用在此类电路中的钽电容器容许的使用电压不能超过额定值的1/3.
钽电容器等效串联电阻ESR过高和电路中交流纹波过高导致的失效。当某只ESR过高的钽电容器使用在存在过高交流纹波的滤波电路,即使是使用电压远低于应该的降额幅度,有时候,在开机的瞬间仍然会发生突然的击穿现象;出现此类问题的主要原因是电容器的ESR和电路中的交流纹波大小严重不匹配.电容器是极性元气件,在通过交流纹波时会发热,而不同壳号大小的产品能够维持热平衡的容许发热量不同.由于不同容量的产品的ESR值相差较高,因此,不同规格的钽电容器能够安全耐受的交流纹波值也相差很大,因此,如果某电路中存在的交流纹波超过使用的电容器可以安全承受的交流纹波值,产品就会出现热致击穿的现象.同样,如果电路中的交流纹波一定,而选择的钽电容器的实际ESR值过高,产品也会出现相同的现象.一般来说,在滤波和大功率充放电电路,必须使用ESR值尽可能低的钽电容器.对于电路中存在的交流纹波过高而导致的电容器失效问题,很多电路设计师都忽略其危害性或认识不够.只是简单认定电容器质量存在问题.此现象很多.钽电容具有低漏电流和低等效串联电阻，使其成为许多电源应用中的理想选择。
这款湘怡导电聚合物钽电容为25V耐压，100μF容量，型号为CA55-D025M107TE100，7343尺寸，D封装，ESR为100mΩ，满足USBPD20V电压输出使用，高频特性良好，适合用于二次降压输出滤波。湘怡较低ESR导电聚合物片式钽电容具有极低的等效串联电阻和较低的等效串联电感，可以用于更高频率的电路中滤波。具有相当的安全性，当意外击穿时不会发生燃烧爆燃，也就不会引发火灾和二次击穿效应。只需要10-20%的降额，即可用在开关电源电路中滤波，具有高安全性，失效率低。得益于极低的内阻，湘怡聚合物钽电容具有更强的纹波电流能力，工作时电容温升更低，在高纹波和大功率电路中，无需大幅度降额即可满足使用要求。钽电容的内部结构包括阳极、阴极和电解质，其中阳极是钽材料制成的。CAK45A-B-63V-0.15uF-K
钽电容的自恢复能力和动作阈值等参数需要根据实际应用进行调整和优化，以保证电路的安全运行。GCA45-D-4V-330uF-K
烧结：在高温高真空条件下将钽坯烧成具有一定机械强度的高纯钽块。b）目的：一是提纯，二是增加机械强度。c）烧结温度对钽粉比容有什么影响？随着烧结温度的提高,比容是越来越小,并不完全呈直线状。因为随着温度的提高,钽粉颗粒之间收缩得越来越紧密,以至于有些孔径被烧死、堵塞，钽块是由多孔状的钽粉颗粒组成的，随着温度的提高，颗粒的比表面积越来越小，这样就导致钽粉的比容缩小。d）烧结温度对钽粉的击穿电压有什么影响？烧结温度越高，杂质去除得越干净，所以击穿电压随着烧结温度的提高而提高，并不是完全呈直线状。GCA45-D-4V-330uF-K
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