タンタルコンデンサとは–違いとその用途

高性能タンタル コンデンサ 設計者に信頼性が高く安定した大容量ソリューションを提供します。タンタルコンデンサは60年近く使用されており、軍用および商用の航空電子工学、産業用自動化および制御システム、重要で埋め込み可能な医療用電子機器、スマートフォン、ラップトップ、デスクトップ、ノートブックコンピュータなどの業界向けのさまざまなアプリケーションの開発に使用されています。ベル研究所は、1950年代初頭に、高度で信頼性の高い低電圧サポートコンデンサとして固体タンタルコンデンサを発明しました。この記事では、タンタルコンデンサの概要について説明します。

タンタルコンデンサとは何ですか？

電解タンタルコンデンサは、陽極として機能し、酸化物の陽極酸化物層で縁取られたタンタル金属を誘電体として使用し、さらに陰極として液体または固体電解質で囲まれています。二酸化マンガン（MnO2）は、長期的な信頼性を確保するための自己修復機能を備えているため、 陰極 。

タンタルコンデンサ

タンタルコンデンサは非常に安定しており、小型軽量で、最大動作電圧と静電容量が低くなっています。これらのコンデンサは、漏れ電流が少なく、電流が少ない インダクタンス したがって、高周波結合回路には適していません。

極性とマーキング

ザ・ タンタルコンデンサの極性とマーキング 以下で説明します。

• タンタルコンデンサは、正と負のリード線を備えた本質的に分極されたコンデンサであり、DC電源に適しています。コンデンサの極性とマーキングにより、アノードとカソードを簡単に識別できます。
• 2つのバンドと正の符号は、静電容量と最大動作電圧の値を識別するのに役立ちます。
• ただし、左上の値は、マイクロファラッド（uF）単位の静電容量値を示しています。たとえば、次の図の値は2.2uFです。
• 静電容量値を下回る電圧は、コンデンサの最大動作電圧、つまり25Vです。
• 長いバンドの下に正（+）記号が表示されます。長帯域と「+」記号の組み合わせは、こちら側が正のリード/アノードを持っていることを示し、反対側は負のリード/カソードを示します。
• 逆電圧または間違った接続はコンデンサを損傷する可能性があります。
• タンタル電解
• タンタルコンデンサの故障

表面実装固体、タンタルの逆バイアス挙動 コンデンサ タンタルコンデンサは、順方向電圧バイアス状態でのみ動作するように設計されており、低インピーダンス回路からの迅速なオンや動作中の電流スパイクの発生など、逆方向電圧が印加されると故障することを説明しています。

コンデンサの故障モード

ASM Internationalが発行した論文は、次のように明確に述べています。 タンタルコンデンサ 故障モードは3つの主要なものに分けられます カテゴリ

高リーク/ショート

逆電圧を印加すると、高いリーク電流が発生する可能性があります。これは通常、トラブルシューティング、誤動作、および/またはベンチテスト中に発生します。結晶化したタンタルコンデンサは、結晶化中に形成されたホットスポットがカソードを加熱するため、短絡障害を引き起こします。

高等価直列抵抗（ESR）

コンデンサのESRは、ボードの取り付け、ピックアンドプレース、リフロー、およびアプリケーションの寿命にさらされた場合、機械的/熱機械的影響を強く受けます。このようなタイプのストレスは、外部および/または内部接続で損なわれることが多く、高いESRにつながります。

低静電容量/オープン

タンタルコンデンサの静電容量は通常の動作条件下では変化しないため、故障はまれです。どのアプリケーションでもタンタルコンデンサの静電容量が小さいことは、コンデンサが短絡していることを示している可能性がありますが、オープン障害は、正のリード線とワイヤの接続が損傷していることが原因である可能性があります。

タンタルコンデンサの一般的な原因

SMDのサイズと用途

タンタルコンデンサ 極端な安定性、信頼性、低電流リークなどの主要な機能を提供します。これらの機能により、コンデンサを以下に適用できます–

タンタルコンデンサの寸法

• 長いホールド期間を実現するためのサンプルアンドホールド回路
• より低いESRでより高い効率を提供する電源レールデカップリング
• 非常に効率的なパッケージングシステム
• 軍事および航空宇宙産業に関連するアプリケーション
• 生命維持医療機器
• 信頼性を高める宇宙機器

のマザーボード 電源 フィルタリング、そしてより一般的には、最も多くのタンタルコンデンサがSMD（表面実装デバイス）の形でタンタルチップコンデンサとして大量生産されています。ケースの両側に接触面があるように設計されています。 EIA-5335-BAAC規格に従って、タンタルチップコンデンサはさまざまなスタイルで設計および製造されています。

タンタルとセラミックコンデンサの違い

ザ・ タンタル＆セラミックコンデンサ 以下で説明します。

エレクトロニクスの分野では、タンタルおよびセラミックコンデンサは、さまざまな適切なアプリケーションを設計するために広く受け入れられています。以下に両方の違いを見てみましょう。

長所と短所

固体タンタルコンデンサの長所と短所のリストは次のとおりです。

利点は次のとおりです。長寿命、高温 抵抗 、優れた性能、高精度、高周波高調波のフィルタリング効率。

欠点は次のとおりです。堅牢ではない非常に薄い酸化物層があり、制限を超える電圧に耐えることができず、リップル電流定格が低くなります。

タンタルコンデンサの応用

タンタルコンデンサ さまざまな利点を提供するため、さまざまなアプリケーション、特に最新の電子機器で利用され、さまざまな温度と周波数に耐える安定性、長期的な信頼性、および記録的な高体積効率を実現します。

タンタルコンデンサは、不整脈を自動的に感知し、数秒で電気的なカウンターショックを与えるカーディオインプラントにとって要求の厳しいコンポーネントです。このコンデンサは、医療、電気通信、航空宇宙、軍事、自動車、コンピュータなど、最も要求の厳しい業界でその地位を確立しています。

よくある質問

1）。ウェットタンタルコンデンサの用途をいくつか挙げてください。

テレコム、アビオニクス、宇宙、医療、テレコム、民生用アプリケーションなどの業界で使用されています。

2）。タンタルコンデンサの観点からのサージ電圧とは何ですか？

サージ電圧は、直列抵抗が最小の回路でコンデンサに短時間印加できる最大電圧です。

3）。逆電圧とは何ですか？逆電圧を印加するとタンタルコンデンサはどうなりますか？

逆電圧は、アノード電極電圧がカソード電圧に関して負である場合です。逆電圧では、逆リーク電流が小さなマイクロクラックまたは欠陥で誘電体層を横切ってコンデンサのアノードに流れます。

4）。タンタルコンデンサの製造に使用されるさまざまな誘電体は何ですか？

• 二酸化マンガン電解質
• 五酸化タンタル、Ta2O5
• 五酸化ニオブ、Nb2O5

5）。タンタルコンデンサの極性マーキングについて説明する

コンデンサの極性とマーキングにより、アノードとカソードを簡単に識別できます。

• 2つのバンドと正の符号は、静電容量と最大動作電圧の値を識別するのに役立ちます。
• ただし、左上の値は、マイクロファラッド（uF）単位の静電容量値を示しています。たとえば、次の図の値は2.2uFです。
• 静電容量値を下回る電圧は、コンデンサの最大動作電圧、つまり25Vです。
• 長いバンドの下に正（+）記号が表示されます。長帯域と「+」記号の組み合わせは、このサイトに正のリード/アノードがあることを示し、反対側は負のリード/カソードを示します。
• 逆電圧または間違った接続は、コンデンサを損傷する可能性があります。

6）。インピーダンスを定義する

インピーダンスは、実数部と虚数部の両方の角度部分を含む、特定の周波数でのネットワークのオーム単位の合計抵抗です。

7）。タンタルコンデンサとセラミックコンデンサの違いを1つ挙げてください。

タンタルコンデンサでは、印加電圧に関して静電容量の不安定性は見られませんが、セラミックコンデンサでは、印加電圧に関して静電容量の変化が見られます。

それにもかかわらず、タンタルコンデンサは信頼できるコンポーネントとして設計者から信頼されています。軽量、低電流リーク、体積あたりの高静電容量などの拡張機能により、静電容量をさまざまなアプリケーションで使用できます。ザ・ タンタルコンデンサ 損傷を避けるために適切に接続する必要があります。

高リーク/ショート、ESR、および低静電容量/オープンは、コンデンサの故障の3つの主な理由です。製造業者と設計者は、長期的な信頼性に対する保護を確実に提供する必要があります。優れた特性を提供することで、タンタルコンデンサはほぼすべての業界で利用され、適切なアプリケーションを開発できます。