铝质电解电容器简介优秀PPT.ppt
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1、铝质电解电容器简介第一页,本课件共有33页電容器又稱容電器或儲電器(是一種用來儲存電荷的元件,簡稱電容(英文Capacitors)用字母“C”代替,其結構用兩片金屬,中間隔以絕緣體或介質即組合電容器。因其種類很多,依其使用之材料、製造方法、功能之不同分為電解電容器、紙質電容器、油質電容器、雲母電容器等種類。1.1.電電電電 容容容容 器器器器 概概概概 述述述述第二页,本课件共有33页Capacitance:靜電容量:靜電容量電解電容器的靜電容量是依據JIS的規定,在120Hz的交流紋波電流所測之值,也是表示該電容器能儲存電能的能力,其計算公式:Q(Q(庫倫庫倫)=C()=C(法拉法拉)*V(
2、)*V(伏特伏特)在長時間使用中,有漸增及漸減兩種現象;漸增是氧化皮膜被電解質溶解而減少厚度之現象;漸減則是電解質中的水份蒸發後,電解質的粘度及電阻增加而發生的一種現象:靜電容量在溫度低時,電容量會減少,高時會增加,而在頻率高的時候,容值是呈減少現象。2.2.電電電電 容容容容 器器器器 特特特特 性性性性第三页,本课件共有33页 x S C =K x 10 (uF )d電容器其電容量與電極的有效相對面積電容器其電容量與電極的有效相對面積S成正比與電極間的成正比與電極間的距離距離d成反比成反比;而公式如下而公式如下:誘電体(介質)誘電率()最小厚度(m)空氣1聚丙稀塑膠薄膜2.24聚乙酯塑膠薄
3、膜3.21雲母6-8115鋁氧化膜100.01钽氧化膜10-300.01陶瓷鈦酸膜5-12025鈦酸鋇膜1500-5000025:誘電體之誘電率誘電體之誘電率 S :電極的表面積電極的表面積 d :兩極間的距離兩極間的距離 K:設計常數設計常數-6-62.2.電電電電 容容容容 器器器器 特特特特 性性性性第四页,本课件共有33页Tan(Tan(損失角正接損失角正接損失角正接損失角正接)or D.F()or D.F(散逸因素散逸因素散逸因素散逸因素)電解電容器於充電時,其負電荷經由陰極及電解液傳至氧化皮膜之表面,因電解電容器於充電時,其負電荷經由陰極及電解液傳至氧化皮膜之表面,因內部的各種電阻
4、係數影響,會造成電能損失的現象。電解電容器由其結構所形內部的各種電阻係數影響,會造成電能損失的現象。電解電容器由其結構所形成的等效電阻係數大致如下所示:成的等效電阻係數大致如下所示:C1:陽極酸化皮膜的靜電容量。C2:陰極箔的靜電容量。R1:端子及電極的阻抗。R2:陽極酸化皮膜的並列等效阻抗。R3:電解液之阻抗。L:端子嵌釘於電極捲繞後所產生之電感。其公式:D.F=CRx100%=Tanx100%=2ff=120HzC=容量(F)R=E.S.R()2.2.電電電電 容容容容 器器器器 特特特特 性性性性第五页,本课件共有33页電解電容器D.F愈大時,損失的電能亦大,這將使電容本身發熱,有時為了
5、降低損失,會選用低阻系的電解液,但是這種電阻係數愈低的電解液,對這無氧化膜保護的陰級箔之腐蝕性也就愈強,所以選用時需注意考量。又從公式中也可以注意到頻率亦有所關聯:D.F=CRx100%=2fCRx100%當頻率上升時,發熱量增加,D.F也就增大,如此假若電容器的散熱量小時,則終必造成惡性循環,而破壞了電容器,有時也會使通過的信號衰減。而又以溫度層面來看,在常溫域內呈現最低值,在低溫域中就呈急增狀態,而在高溫域中呈微增。2.2.電電電電 容容容容 器器器器 特特特特 性性性性第六页,本课件共有33页Equivalent series resistance(E.S.R)Equivalent se
6、ries resistance(E.S.R)等效串聯電阻:等效串聯電阻:等效串聯電阻:等效串聯電阻:等效串聯電阻是由導線,電解質及介電損失等形成;其它形成之因素包含鋁箔長度,表面積,電解紙厚度,密度,電解液,之含量及電阻係數等等。其公式:E.S.R(120Hz)=Leakage CurrentLeakage Current洩漏電流:洩漏電流:洩漏電流:洩漏電流:當電解電容施加直流電壓,最初會流通相當大之電流,然後隨時間的經過,其電流會有指數性的減少,經過相當時間電流就會到一個常值;初期的大電流是以含有充電電流的皮膜修復用離子電流為主,而終期的定常值是流過皮膜缺陷部份的電子電流,即稱為洩漏電流。
7、TanTanCCTanTan2f C2f C2.2.電電電電 容容容容 器器器器 特特特特 性性性性第七页,本课件共有33页受外加電壓大小與溫度變化,亦是一項影響洩漏電流的重要因素:2.2.電電電電 容容容容 器器器器 特特特特 性性性性第八页,本课件共有33页1、電容器基本使用材料如下:、電容器基本使用材料如下:鋁箔、導針、電解紙、電解液、膠蓋鋁箔、導針、電解紙、電解液、膠蓋(封口橡皮封口橡皮)、鋁殼、膠管、鋁殼、膠管(套管套管)2、電容器實體(如下圖):、電容器實體(如下圖):3.3.電電電電 容容容容 器器器器 材材材材 料料料料 介介介介 紹紹紹紹第九页,本课件共有33页3.鋁箔(鋁箔
8、(鋁箔(鋁箔(Aluminum FoilAluminum Foil)主要來源地:主要來源地:日本、義大利、美國、法國、其次現在中國日本、義大利、美國、法國、其次現在中國、台灣等地區、台灣等地區也有多家鋁箔製造廠商,亦有外商投資,鋁箔是電解電容器也有多家鋁箔製造廠商,亦有外商投資,鋁箔是電解電容器最主要的材料,它分正極箔與負極箔,兩大類都是原箔(或最主要的材料,它分正極箔與負極箔,兩大類都是原箔(或稱素箔)加工而來,參考如下:稱素箔)加工而來,參考如下:3.3.電電電電 容容容容 器器器器 材材材材 料料料料 介介介介 紹紹紹紹第十页,本课件共有33页a.腐蝕箔(電蝕箔):腐蝕箔是由原箔經腐蝕處
9、理而來,其腐蝕箔(電蝕箔):腐蝕箔是由原箔經腐蝕處理而來,其 腐蝕處理的目的是增加原箔的表面積腐蝕處理的目的是增加原箔的表面積 ,電容器之電容量與鋁箔之表面積成,電容器之電容量與鋁箔之表面積成 正比。是在同一尺寸之鋁箔經腐蝕處正比。是在同一尺寸之鋁箔經腐蝕處 理使其成為凹凸不平之表面,以增加理使其成為凹凸不平之表面,以增加 其表面積,如圖所示:其表面積,如圖所示:3.3.電電電電 容容容容 器器器器 材材材材 料料料料 介介介介 紹紹紹紹第十一页,本课件共有33页b.負極鋁箔:即有極性電解電容器用的負極鋁箔,原箔經腐負極鋁箔:即有極性電解電容器用的負極鋁箔,原箔經腐 蝕處理後的負極箔均可當作負
10、極用,其負箔的蝕處理後的負極箔均可當作負極用,其負箔的 純度較正箔低且比正極箔薄。純度較正箔低且比正極箔薄。c.化成處理(化成處理(Forming):化成的目的是在原箔或腐蝕箔的):化成的目的是在原箔或腐蝕箔的 利用化學藥品表面,與直流電源利用化學藥品表面,與直流電源 起電解作用使附著一層氧化皮膜。起電解作用使附著一層氧化皮膜。d.正極鋁箔:原箔或腐蝕箔經化成處理後,就稱為化成箔專給正極鋁箔:原箔或腐蝕箔經化成處理後,就稱為化成箔專給 正極使用。正極使用。3.3.電電電電 容容容容 器器器器 材材材材 料料料料 介介介介 紹紹紹紹第十二页,本课件共有33页4 4、導針:、導針:、導針:、導針:
11、a.引線是鋁箔與電子迴路中焊錫用橋樑,簡單的說,就是引線是鋁箔與電子迴路中焊錫用橋樑,簡單的說,就是 利用端子將鋁箔的電容量引導到外面以供使用;它分正利用端子將鋁箔的電容量引導到外面以供使用;它分正 負極,以負極,以CP線的長度來分正負,較長者為正,較短者為線的長度來分正負,較長者為正,較短者為 負,正負材質相同,僅是長短之分而已。如圖所示:負,正負材質相同,僅是長短之分而已。如圖所示:A:極板:極板 B:鋁梗:鋁梗 C:焊接點:焊接點 D:倒腳部:倒腳部 E:引線:引線 F:R部部3.3.電電電電 容容容容 器器器器 材材材材 料料料料 介介介介 紹紹紹紹第十三页,本课件共有33页5 5、電
12、解紙:、電解紙:、電解紙:、電解紙:是製程捲繞用來隔離正負箔,以避免短路,但主要功能是是製程捲繞用來隔離正負箔,以避免短路,但主要功能是製程含浸時用來吸收電解液,使電解液能均勻的附著于鋁箔表製程含浸時用來吸收電解液,使電解液能均勻的附著于鋁箔表面,目前市面上所用電解紙厚度有面,目前市面上所用電解紙厚度有 15100m不等,密度每立不等,密度每立方厘米為方厘米為0.350.85克克,吸水度為每分鐘,吸水度為每分鐘770毫米,一般高壓產毫米,一般高壓產品所選用電解紙密度較密,大約都選用品所選用電解紙密度較密,大約都選用0.85克之電解紙且抗拉力克之電解紙且抗拉力強。強。備註:備註:a.電解紙主要來
13、源地是日本、西德電解紙主要來源地是日本、西德等國家。等國家。b.電解紙的長度、寬度一定比鋁箔寬、長且具有絕緣作用。電解紙的長度、寬度一定比鋁箔寬、長且具有絕緣作用。6 6、電解液(含浸液):、電解液(含浸液):、電解液(含浸液):、電解液(含浸液):電解液(含浸液)是由多種化學藥品調合而成,用來含浸素子,電解液(含浸液)是由多種化學藥品調合而成,用來含浸素子,它和它和 鋁箔同等重要,對於電容器的特性和耐候性,有其絕對重要鋁箔同等重要,對於電容器的特性和耐候性,有其絕對重要性,簡單的說,如果素子沒有含浸電解液,則無法完全發揮電容器性,簡單的說,如果素子沒有含浸電解液,則無法完全發揮電容器之主要作
14、用。之主要作用。3.3.電電電電 容容容容 器器器器 材材材材 料料料料 介介介介 紹紹紹紹第十四页,本课件共有33页7.7.膠蓋又名迫緊(膠蓋又名迫緊(膠蓋又名迫緊(膠蓋又名迫緊(PakingPaking):):):):封口橡皮是由天然橡膠或合成橡膠做成的,合成橡膠又分為封口橡皮是由天然橡膠或合成橡膠做成的,合成橡膠又分為 IIR及及EPT兩種材質,兩種材質,IIR的硬度是的硬度是78+3,EPT的硬度是的硬度是75+3,其功能是電,其功能是電容器的封口處有密封容器的封口處有密封 作用,膠蓋直徑介於作用,膠蓋直徑介於3.54.1之間,它適用於之間,它適用於S型系列產品。型系列產品。8.8.鋁
15、殼:鋁殼:鋁殼:鋁殼:盛裝電容體(素子)的容器,它是由含鋁量盛裝電容體(素子)的容器,它是由含鋁量99.2以上的圓以上的圓立體形鋁粒經沖壓而成的中空底滿的物体稱為鋁殼,它分為防爆型立體形鋁粒經沖壓而成的中空底滿的物体稱為鋁殼,它分為防爆型鋁殼與非防爆型鋁殼兩種,尺寸從鋁殼與非防爆型鋁殼兩種,尺寸從 3X578X110都有,電容器之都有,電容器之規格(規格(Size)相當於鋁殼之)相當於鋁殼之DXL(mm)。)。9.9.膠管又稱套管(膠管又稱套管(膠管又稱套管(膠管又稱套管(SleeveSleeve):):):):膠管是以膠管是以PVC材質製成之中空管狀物,其特性是遇熱即縮,用材質製成之中空管狀
16、物,其特性是遇熱即縮,用於套在裸品電容器上並印刷公司商標、系列、品名、極性、週期於套在裸品電容器上並印刷公司商標、系列、品名、極性、週期、適用溫度、產地等。、適用溫度、產地等。3.3.電電電電 容容容容 器器器器 材材材材 料料料料 介介介介 紹紹紹紹第十五页,本课件共有33页Lead Wire (導線導線)Seal Rubber (封口橡皮封口橡皮)Anode Foil (陽極鋁箔陽極鋁箔)Electrolytic Paper (電解紙電解紙)Aluminum Case (鋁殼鋁殼)Cathode Foil (陰極鋁箔陰極鋁箔)Sleeve (套管套管)Electrolyte (電解液電解液
17、).電解電容器結構及材料電解電容器結構及材料電解電容器結構及材料電解電容器結構及材料 第十六页,本课件共有33页化成鋁箔化成鋁箔 Aging machine+嵌釘嵌釘捲繞捲繞裁切裁切封口封口裝配裝配含浸含浸套膠管套膠管測試測試充電充電 打彈帶打彈帶 剪腳剪腳/曲腳曲腳/長腳長腳.-.-+-+X-ray+X-ray 檢驗檢驗檢驗檢驗+X-ray+X-ray 檢驗檢驗檢驗檢驗.電解電容器製程電解電容器製程電解電容器製程電解電容器製程第十七页,本课件共有33页嵌釘工程嵌釘工程鋁箔裁箔工程鋁箔裁箔工程1.接觸抵抗接觸抵抗2.花朵展開花朵展開3.嵌釘捲繞匹配嵌釘捲繞匹配4.捲繞機的保養捲繞機的保養1.鋁
18、箔長寬鋁箔長寬.毛刺控管毛刺控管2.裁切刀具控管裁切刀具控管.更換頻度更換頻度3.裁箔機的保養維修裁箔機的保養維修.電解電容器製程電解電容器製程電解電容器製程電解電容器製程第十八页,本课件共有33页1.電解液確認電解液確認-每天由每天由IPQC負責負責2.(電導度電導度 火花電壓火花電壓 PH值值)3.含浸時間及真空度確認含浸時間及真空度確認1.X-Ray 檢查檢查2.素子尺寸素子尺寸3.機台的保養機台的保養4.機台狀況機台狀況(捲繞張力及速度捲繞張力及速度)含浸工程含浸工程捲繞工程捲繞工程.電解電容器製程電解電容器製程電解電容器製程電解電容器製程第十九页,本课件共有33页洗滌工程洗滌工程素子
19、裝配工程素子裝配工程1.封口束腰長度封口束腰長度2.X-Ray 確認確認(內部結構內部結構)3.T-C Short Test4.裝備機台維護保養裝備機台維護保養1.第一道加溫清洗第一道加溫清洗(1%中性清中性清潔劑洗滌潔劑洗滌)2.85/1 hours to dry3.針對針對PET套管為保證烘乾增套管為保證烘乾增加了時間加了時間.電解電容器製程電解電容器製程電解電容器製程電解電容器製程第二十页,本课件共有33页 Aging工程工程套管工程套管工程 Aging 條件設定管制條件設定管制(電壓、電壓、電流、電流、溫度、溫度、時間時間)1.特性確認特性確認Cap、DF、LC、E.S.R(For L
20、ow E.S.R)2.Aging機的維護與保養機的維護與保養1.極性極性2.長度長度3.加熱加熱4.穿套角度確認穿套角度確認.電解電容器製程電解電容器製程電解電容器製程電解電容器製程第二十一页,本课件共有33页剪腳品包裝工程剪腳品包裝工程彈帶品包裝工程彈帶品包裝工程1.電容器特性與引腳成型確認電容器特性與引腳成型確認2.極性、極性、T-T、T-C短路確認短路確認1.電容器編帶確認電容器編帶確認(引腳高度、引腳高度、腳距、容量腳距、容量)2.編帶強度及孔徑編帶強度及孔徑.電解電容器製程電解電容器製程電解電容器製程電解電容器製程第二十二页,本课件共有33页成品外觀檢查工程成品外觀檢查工程1.1.外
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