Танталовые оксидно-полупроводниковые конденсаторы чип-конструкции, изготавливаемые АО «Элеконд», разработаны и выпускаются в соответствии с требованиями действующей НТД, что подтверждается тестовыми испытаниями на соответствие действующей НТД. Настоящие рекомендации составлены с учетом требований ТУ, передового мирового опыта, справочных данных и позволяют подобрать режим работы конденсатора в зависимости от коэффициентов, влияющих на интенсивность отказов.
Основные внешние факторы, влияющие на интенсивность отказов:
- Температура
- Напряжение
1.
Температура
Температура, при которой работает конденсатор, может в несколько раз снизить интенсивность отказа чип-конденсаторов в процессе наработки. В таблице 1 приведена справочная зависимость температурного коэффициента интенсивности отказов конденсаторов.
Таблица 1
| T, °C | 20 | 30 | 40 | 50 | 60 | 70 | 80 | 90 | 100 | 110 | 120 | 130 | 140 | 150 |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| KT | 0.91 | 1.1 | 1.3 | 1.6 | 1.8 | 2.2 | 2.5 | 2.8 | 3.2 | 3.7 | 4.1 | 4.6 | 5.1 | 5.6 |
Также рекомендуется обращать внимание на термический удар при монтаже оксидно-полупроводниковых танталовых чип-конденсаторов, который создает временные механические напряжения в диэлектрике конденсатора, которые могут вызвать его повреждения, это способствует росту в объеме аморфного оксида (диэлектрика), кристаллического оксида, являющегося проводником.
При монтаже чип-конденсаторов рекомендуется:
-
1.1. Ручной монтаж производить соединением пайкой с температурой жала паяльника от 235°C до 265°C, время пайки не более 4 секунд для каждой контактной площадки. Пайку производить прикладывая первоначально нагрев к контактной площадке, к которой припаивается чип-конденсатор, а не к контактной площадке чип-конденсатора.
Двукратная пайка недопустима (частные случаи: подлуживание выводов, применение выпаянных чип-конденсаторов). - 1.2. При пайке (оплавлении паяльной пасты) в конвейерных конвекционных печах, парафазных печах, в печах с инфракрасным нагревом не превышать температуру и время ее воздействия, приведенные в профиле пайки на рис. 1.
Рисунок 1
Профиль пайки в конвейерных печах
T, °C
t, sec
Условные обозначения:
1 — Температура пайки 205-225°C;
2 — Температура плавления 179-183°C;
3 — Активация флюса 150°C
- 1.3. При монтаже плат (изделия) не допускать превышение температуры конденсатора выше рабочей температуры, за исключением режима пайки, описанного в п.1.1 и 1.2 данных рекомендаций.
- 1.4. При проектировании, монтаже не рекомендуется размещать конденсаторы непосредственно у тепловыделяющих элементов, не допуская возможный нагрев конденсаторов.
2.
Напряжение
Больший вклад в интенсивность количества отказов вносит напряжение, подаваемое на чип-конденсатор. В таблице 2 приведены справочные значения коэффициента от приложенного напряжения, используемого для расчетного значения интенсивности отказов чип-конденсаторов.
Таблица 2
| Uраб/Uном | 0.1 | 0.2 | 0.3 | 0.4 | 0.5 | 0.6 | 0.7 | 0.8 | 0.9 | 1 |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Kv | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 2 | 15 | 130 | 990 | 5900 |
- 2.1. С учетом таблицы 2 график зависимости рекомендуемого, допустимого напряжения, подаваемого на конденсатор, от температуры, будет выглядеть в соответствии с рисунком 2.
Рисунок 2
Зависимость номинального Uном и допустимого Ut напряжения от температуры
% номинального напряжения
температура,°C
Условные обозначения:
1 — Рекомендуемое прикладываемое напряжение;
2 — Кратковременное пиковое напряжение.
Для защиты диэлектрика конденсатора от скачков напряжения всем полупроводниковым танталовым конденсаторам необходимо активное сопротивление, включенное последовательно к конденсатору, ограничивающее ток. Следует обращать внимание на то, что снижение импеданса схемы, в которую включен конденсатор (конденсаторы), приводит к увеличению вероятности возникновения их повреждений, особенно с повышением температуры. В соответствии со справочными данными, изменение омического коэффициента, применяемого для расчета интенсивности отказов конденсаторов, от сопротивления электрической цепи, включенного последовательно к конденсатору, составляет от KR= 0.0 при 3.0 Ом/Вольт до KR= 1.0 при 0.1 Ом/Вольт.
Если чип-конденсатор применяется с ограничительным резистором 3 Ом на 1 Вольт рабочего напряжения, то рекомендуемое допустимое напряжение Ut соответствует номинальному Uном, смотри область окрашенную в синий цвет на рисунке 2. Если применение ограничительного резистора невыполнимо, то рекомендуемое допустимое напряжение на конденсаторе Ut, обеспечивающее минимальное значение интенсивности отказов чип-конденсаторов, не должно превышать 0.5 Uном, смотри область окрашенную в голубой цвет на рисунке 2. При этом может допускаться кратковременное пиковое напряжение до Uном длительностью 1*10-6 — 1*10-3 секунды.
- 2.2. Рекомендуемое допустимое напряжение, обеспечивающее наименьшую интенсивность отказов чип-конденсаторов, включает в себя наличие импульсной/переменой синусоидальной составляющей, численное значение которой не должно превышать 20%. При подаче импульсной/переменой синусоидальной составляющей, необходимо учитывать как частотные, так и температурные зависимости. Характер зависимости рекомендуемой допустимой импульсной/переменой синусоидальной составляющей в диапазоне от 5Гц до 100kГц приведен на рисунке 3.
Рисунок 3
Рекомендуемая допускаемая амплитуда переменной синусоидальной составляющей пульсирующего напряжения Uf в зависимости от допускаемого напряжения Ut обеспечивающая наименьшую интенсивность отказов чип-конденсаторов
Uf/Ut, %
f, Гц
Для конденсаторов на Uном:
1 — 2.5 … 10 В
2 — 16 … 32 В
3 — 40 … 50 В
Снижение рекомендуемого допустимого переменного напряжения Uf / допустимого тока пульсаций Iп и в зависимости от температуры Т приведено на рисунке 4.
Рисунок 4
Типовая зависимость допустимого тока пульсаций Iп и допустимое переменного напряжение Uf от температуры Т
Uf, Iп
Uf, Iп (20°C)
Uf, Iп (20°C)
T, °C
- 2.3. Подача напряжения обратной полярности на чип-конденсатор недопустима, включая измерение характеристик конденсатора на LCR-метре. Положительный вывод со стороны маркировки выделен цветной полосой.
Параллельное / последовательное включение
При применении параллельного / последовательного включения конденсаторов, в связи с присутствием разброса электрических параметров конденсаторов, может возникнуть неравномерное распределение электрической нагрузки по конденсаторам, что приведет к увеличению вероятности отказа перегруженных элементов, необходимо вводить подбор конденсаторов по электрическому сопротивлению (желательно на рабочей частоте).
Входной контроль
При входном контроле электропараметров (С (электрической емкости), D (тангенса угла диэлектрических потерь), R (активной части сопротивления), Z (полного сопротивления)) чип-конденсаторов рекомендуется применение LCR-метров, обеспечивающих подачу на конденсаторы постоянного напряжение смещения 2В. Частота измерительного сигнала при измерении должна соответствовать ТУ на конденсаторы и требованиям производственной ТД. Для измерения тока утечки может быть применен прибор типа источника-измерителя или специализированный прибор, например, типа «Измеритель токов утечки Chroma 11200». При проведении измерений необходимо применение специализированных контактных приспособлений, обеспечивающих необходимую точность измерения. После измерения необходимо снимать заряд с конденсаторов.
+7 (34147) 4-34-52 
elecond-market@elcudm.ru