铝电解电容器技术现状及发展趋势
5页1、 铝电解电容器技术现状及发展趋势 摘要:电容器目前是我国现代化工业生产中必不可少的电子元件,用量比较大并且使用范围比较广泛,目前我国比较常见的电容器主要有三大类,电解、有机薄膜还有陶瓷,其中铝电解电容器的产量在其中占得比例是50%,可见铝电解电容器技术比其他两种更加受到欢迎。 本文中,笔者对铝电解电容器的结构进行简单介绍,对铝电解电容器技术现状进行了分析及介绍,并根据现状对其未来的发展趋势进行了探讨。关键词:铝电解电容器技术 现状分析 发展趋势预测引言电容器顾名思义就是存储电荷的容器,其主要被运用到电路中,起到滤波、耦合、转换能量、控制回路等的作用。经过多年的不懈努力,研究者们发现铝电解电容器有着适用范围广、性能稳定、可靠性高等优点。因此,就铝电解电容器的技术现状进行分析并就其发展趋势进行探讨,这对评估我国电子技术现阶段的发展情况及预测其未来发展有着极大地帮助。1.铝电解电容器的结构介绍铝电解电容器是由经过腐蚀和形成氧化膜的阳极铝箔、经过腐蚀和低化的阴极铝箔、中间隔着绝缘电解纸卷绕后,分别引出阳极和阴极,再浸渍工作电解液,然后密封在铝壳中而制成的。铝电解电容器根据引出方式不同,分为引线
2、型、焊针焊片型、螺栓型和表面贴装的v-chip型。2 .对铝电解电容器技术现状分析2.1 片式化技术随着整机厂家自动化技术的飞速发展和劳动力成本的不断提升,传统引线型铝电解电容器不能适应快速表面贴装的要求,而片式化v-chip铝电解电容器能满足高速自动化贴装,减少劳动力成本,因此,片式化技术成为了促进铝电解电容器技术发展的重要因素之一。由于片式化技术有着较大的技术难度和较高的材料成本,在我国的应用并不广泛。目前,片式化铝电解电容器技术应用最广、研究最多的国家是日本,日本的大部分电子公司如:松下、NCC、rubycon等,都利用片式化技术作为自身产品的卖点,应用于高端领域。2.2 电解质固态化技术根据笔者的研究及统计,目前铝电解电容器电解质固态化技术发展的最好的国家是日本,其三洋公司开发的TCNQ固态电解质及贵弥功株式会社与尼吉康株式会社开发的高质量固态电解质,是目前在全球范围内使用的最主要的固态电解质。由于我国电子技术及基础原材料的研究与发达的日本相比具有一定的差距及滞后性,电解质固态化技术在我国真正起步在最近几年。但相信,随着我国经济的发展及优秀人才数量的增多,电解质固态化技术在我国
3、定将会得到大力的研究和提高。2.3 高比容电极箔的制造技术电容器的电容量C=0rS/d,其中0是真空介电常数,r是介质材料的相对介电常数,S是电极的有效面积,d是介质材料的厚度。对于铝电解电容器介质材料Al203,r=8-10.d=aVf,1.4nm/V,Vf=10V600V,则d约为0.014m-0.9m,比其它电容器小几倍到几百倍,因而,铝电解电容器的单位体积电容量比其它电容器大几倍到几十倍,具有不可替代性。单位面积电容量称为比容,常用单位F/cm2,高比容电极箔是铝电解电容器缩小体积的前提条件。从上述公式可以得知,要提高电极箔的比容,只有提高的介质Al203相对介电常数r、增加电极的有效面积S,降低介质材料的厚度d。通过孔洞腐蚀机理,阳极铝箔和阴极铝箔可以通过腐蚀使其表面积增加几十倍到几百倍,目前高比容电极箔主要依靠提高电子光箔的腐蚀系数来提高比容,但腐蚀系数提高,铝箔的机械强度降低,包括抗拉强度和折曲强度。国内高比容电极箔,与世界一流水平日本存在一定的差距,特别是低压高比容电极箔。近几年,随着电极箔腐蚀技术的提高,逐步缩小与日本一流水平的差距。国内有研究机构对材料介电常数的研究
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