eng
Выпуск #2/2007
А.Шерстнев.
Оксидные конденсаторы на основе окиси ниобия от компании AVX
Оксидные конденсаторы на основе окиси ниобия от компании AVX
Просмотры: 2254
В бытовой технике – сотовых телефонах, цифровых камерах, ноутбуках, ЖК-дисплеях все чаще применяют электронные устройства высшего класса. В связи с этим значительно повысился спрос на высококачественные и доступные электронные компоненты. Сегодня в бытовой электронике наибольшее распространение получили алюминиевые конденсаторы благодаря их низкой стоимости. Возрастающие требования к снижению массогабаритных показателей изделий, внедрению бессвинцовой технологии в соответствии с директивой Европейского Союза RoHS по электронным компонентам, к увеличению надежности могут изменить положение алюминиевых конденсаторов на рынке. Скорее всего, их сменят конденсаторы на окиси ниобия в корпусах для поверхностного монтажа модели OxiCap компании AVX – ведущего мирового производителя и поставщика электронных компонентов.
Достоинства конденсаторов на основе окиси ниобия
Значения емкости конденсаторов на основе окиси ниобия компании AVX составляют 4,7–100 пФ при напряжении в диапазоне 1,8–10 В. Эквивалентное последовательное сопротивление конденсатора серии NOS – всего 35 мОм (конденсатор серии NOS в корпусе D-типа на напряжение 4 В).
Основное преимущество OxiCap конденсаторов перед алюминиевыми – меньшие габариты. Так, объем алюминиевого конденсатора емкостью 470 мкФ на напряжение 6,3 В равен 578 мм3, а площадь, занимаемая им на печатной плате, – 50 мм2 (диаметр конденсатора – 8 мм, длина – 11,5 мм). Объем конденсатора на окиси ниобия с аналогичными характеристиками – 129 мм3, площадь, занимаемая на печатной плате, – 31 мм2 (размер конденсатора 7,3-4,3-4,1 мм). Высота малогабаритных корпусов новых конденсаторов для монтажа на поверхность составляет 2; 1,5 и 1,2 мм, что делает их перспективными для применения в системах с ограниченной площадью.
OxiCap конденсаторы более стабильны, надежны и безопасны. Их электрические параметры в меньшей степени зависят от температуры, объемная эффективность (значение "емкость/габариты") больше, чем у алюминиевых. Благодаря более низкому и стабильному значению эквивалентного последовательного сопротивления (Equivalent Series Resistance, ESR) OxiCap конденсаторы выполняют те же функции фильтрации, что и алюминиевые с большим значением емкости. И, наконец, они отвечают требованиям директивы RoHS.
Недостатки конденсаторов на основе окиси ниобия в сравнении с алюминиевыми – относительно низкое максимальное напряжение (10 В) и более высокая стоимость. Правда, напряжение 10 В вполне удовлетворяет требованиям большинства современных электронных систем, поскольку допустимое отклонение от номинального значения напряжения составляет всего 20%. А совокупные затраты на производство и применение конденсаторов на окиси ниобия могут быть ниже, чем на производство и использование алюминиевых, если учесть небольшую стоимость монтажа на поверхность, эффективность бессвинцовой технологии, высокую производительность печатного монтажа, меньшие затраты на ремонт и т.п.
Надежность
Срок службы алюминиевых конденсаторов – 1000–5000 ч. Это ограничивает их применение в таких устройствах, как ЖК-дисплеи и ПК. Утечка электролита алюминиевых конденсаторов приводит к нестабильности ESR и отклонению параметров логических схем от требуемых, что ведет к отказу ПК. OxiCap конденсаторам не свойственно явление износа. Среднее время наработки на отказ конденсаторов этого класса – 200 тыс.–500 тыс. ч, что на два порядка больше, чем алюминиевых конденсаторов. Диапазон рабочих температур составляет -55…105/125°C (конденсаторы серии NOJ и серии NOS, соответственно), емкость при этом не изменяется со временем. Диапазон рабочих температур алюминиевых конденсаторов – от -40 до 80°C.
Бессвинцовая технология
Конденсаторы на основе окиси ниобия компании AVX изготавливаются и тестируются в соответствии с последними требованиями директивы RoHS, запретившей с 1 июля 2006 года применять свинец при производстве электронных приборов. Платы со свинцовым припоем не будут допускаться на европейский рынок (за некоторыми исключениями). Применение бессвинцовых припоев невозможно без пайки при температуре 255–260°C. При этом существенно увеличивается длительность операции. Конденсаторы на основе окиси ниобия способны выдерживать трехкратный нагрев до 260°C. Алюминиевые конденсаторы, отвечающие требованиям бессвинцовой технологии, не рекомендуется нагревать более одного раза до температуры 260°C. А этого недостаточно при массовом производстве современных устройств на печатных платах. К тому же, в некоторых типах алюминиевых конденсаторов с малым ESR используются проводящие противоэлектроды на основе соли тетрацианохинодиметана (TCNQ) – сложного термически нестабильного и токсичного химического соединения.
Таким образом, сегодня OxiCap-конденсатор – наиболее безопасная, стабильная и надежная альтернатива алюминиевым конденсаторам. Его отличает приемлемое соотношение "стоимость – рабочие характеристики". Новые конденсаторы выбирают производители не только бытовой техники, но и сложного промышленного и военного электронного оборудования.
Значения емкости конденсаторов на основе окиси ниобия компании AVX составляют 4,7–100 пФ при напряжении в диапазоне 1,8–10 В. Эквивалентное последовательное сопротивление конденсатора серии NOS – всего 35 мОм (конденсатор серии NOS в корпусе D-типа на напряжение 4 В).
Основное преимущество OxiCap конденсаторов перед алюминиевыми – меньшие габариты. Так, объем алюминиевого конденсатора емкостью 470 мкФ на напряжение 6,3 В равен 578 мм3, а площадь, занимаемая им на печатной плате, – 50 мм2 (диаметр конденсатора – 8 мм, длина – 11,5 мм). Объем конденсатора на окиси ниобия с аналогичными характеристиками – 129 мм3, площадь, занимаемая на печатной плате, – 31 мм2 (размер конденсатора 7,3-4,3-4,1 мм). Высота малогабаритных корпусов новых конденсаторов для монтажа на поверхность составляет 2; 1,5 и 1,2 мм, что делает их перспективными для применения в системах с ограниченной площадью.
OxiCap конденсаторы более стабильны, надежны и безопасны. Их электрические параметры в меньшей степени зависят от температуры, объемная эффективность (значение "емкость/габариты") больше, чем у алюминиевых. Благодаря более низкому и стабильному значению эквивалентного последовательного сопротивления (Equivalent Series Resistance, ESR) OxiCap конденсаторы выполняют те же функции фильтрации, что и алюминиевые с большим значением емкости. И, наконец, они отвечают требованиям директивы RoHS.
Недостатки конденсаторов на основе окиси ниобия в сравнении с алюминиевыми – относительно низкое максимальное напряжение (10 В) и более высокая стоимость. Правда, напряжение 10 В вполне удовлетворяет требованиям большинства современных электронных систем, поскольку допустимое отклонение от номинального значения напряжения составляет всего 20%. А совокупные затраты на производство и применение конденсаторов на окиси ниобия могут быть ниже, чем на производство и использование алюминиевых, если учесть небольшую стоимость монтажа на поверхность, эффективность бессвинцовой технологии, высокую производительность печатного монтажа, меньшие затраты на ремонт и т.п.
Надежность
Срок службы алюминиевых конденсаторов – 1000–5000 ч. Это ограничивает их применение в таких устройствах, как ЖК-дисплеи и ПК. Утечка электролита алюминиевых конденсаторов приводит к нестабильности ESR и отклонению параметров логических схем от требуемых, что ведет к отказу ПК. OxiCap конденсаторам не свойственно явление износа. Среднее время наработки на отказ конденсаторов этого класса – 200 тыс.–500 тыс. ч, что на два порядка больше, чем алюминиевых конденсаторов. Диапазон рабочих температур составляет -55…105/125°C (конденсаторы серии NOJ и серии NOS, соответственно), емкость при этом не изменяется со временем. Диапазон рабочих температур алюминиевых конденсаторов – от -40 до 80°C.
Бессвинцовая технология
Конденсаторы на основе окиси ниобия компании AVX изготавливаются и тестируются в соответствии с последними требованиями директивы RoHS, запретившей с 1 июля 2006 года применять свинец при производстве электронных приборов. Платы со свинцовым припоем не будут допускаться на европейский рынок (за некоторыми исключениями). Применение бессвинцовых припоев невозможно без пайки при температуре 255–260°C. При этом существенно увеличивается длительность операции. Конденсаторы на основе окиси ниобия способны выдерживать трехкратный нагрев до 260°C. Алюминиевые конденсаторы, отвечающие требованиям бессвинцовой технологии, не рекомендуется нагревать более одного раза до температуры 260°C. А этого недостаточно при массовом производстве современных устройств на печатных платах. К тому же, в некоторых типах алюминиевых конденсаторов с малым ESR используются проводящие противоэлектроды на основе соли тетрацианохинодиметана (TCNQ) – сложного термически нестабильного и токсичного химического соединения.
Таким образом, сегодня OxiCap-конденсатор – наиболее безопасная, стабильная и надежная альтернатива алюминиевым конденсаторам. Его отличает приемлемое соотношение "стоимость – рабочие характеристики". Новые конденсаторы выбирают производители не только бытовой техники, но и сложного промышленного и военного электронного оборудования.
Отзывы читателей
