Condensadores de tantalio sólido: MnO2 versus cátodos de polímero para un rendimiento óptimo en aplicaciones militares y espaciales de alta confiabilidad
Escrito por: Ron Demcko
Abstracto:
Los condensadores de tantalio sólido tienen una larga historia de rendimiento comprobado en aplicaciones militares y espaciales de alta confiabilidad. Pero no todos los condensadores son iguales, ni siquiera dentro de la misma clase. Como ocurre con prácticamente todas las tecnologías de componentes, los materiales importan. Este artículo discutirá las diferencias en rendimiento y confiabilidad entre los capacitores de tantalio sólidos con cátodos de dióxido de manganeso (MnO2) y aquellos con cátodos de polímero conductor.
Bell Laboratories introdujo en el mercado los primeros condensadores de tantalio sólidos a principios de la década de 1950. La primera especificación militar para condensadores de tantalio de montaje superficial (MIL-PRF-55365) se publicó en 1989 e introdujo componentes estilo CWR09. Desde entonces, la oferta de productos regida por esta especificación se ha ampliado para incluir condensadores estilo CWR19 con una gama ampliada de valores CV y condensadores estilo CWR29, que ofrecen límites bajos de ESR para todas las clasificaciones en las categorías de productos CWR09 y CWR19.
A finales de la década de 1990, AVX comenzó a ofrecer familias COTS-Plus de productos de condensadores de tantalio con valores CV (capacitancia x voltaje) extendidos y baja resistencia en serie equivalente (ESR). Estos componentes de nivel comercial o profesional podrían luego ser mejorados (es decir, probados y calificados de confiabilidad según los requisitos y métodos de prueba militares) para su uso en aplicaciones militares y aeroespaciales de alta confiabilidad, a menudo con costos más bajos y plazos de entrega más cortos que los verdaderos. componentes milspec. Luego, a principios de la década de 2000, AVX lanzó su primera línea de productos de tantalio a nivel espacial, la serie SRC9000, que incluye productos militares QPL y COTS-Plus y ofrece varias características ventajosas, como detección 100% de rayos X, detección estadística, Muestreo de DPA y pruebas funcionales/de vida útil en cada lote. En 2008, la serie SRC9000 se había convertido en la base para la introducción de las soluciones espaciales de nivel T introducidas en la especificación MIL-PRF-55365, que, al igual que todas las demás especificaciones que regulan el uso de condensadores de tantalio en aplicaciones de alta confiabilidad. aplicaciones militares y aeroespaciales (p. ej., MIL-PRF-39003, MILPRF-39006, MIL-PRF-49137) se basan en condensadores de tantalio con tecnología de cátodo de MnO2
Los condensadores de tantalio con cátodos de polímero conductores de corriente, en lugar de cátodos de MnO2, existen desde la década de 1990 y ofrecen una serie de ventajas de rendimiento sobre las variantes de MnO2. Sin embargo, aunque en algunos dibujos del DSCC se incluyen condensadores de tantalio con cátodos de polímero, no existen especificaciones militares para estos productos, ya que las ventajas que ofrecen conllevan serias desventajas en términos de menor confiabilidad a largo plazo, la introducción de mecanismos de desgaste y variabilidad en el desempeño paramétrico bajo estrés ambiental.
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Los condensadores de tantalio sólido tienen una larga historia de rendimiento comprobado en aplicaciones militares y espaciales de alta confiabilidad. Pero no todos los condensadores son iguales, ni siquiera dentro de la misma clase. Como ocurre con prácticamente todas las tecnologías de componentes, los materiales importan. Este artículo discutirá las diferencias en rendimiento y confiabilidad entre los capacitores de tantalio sólidos con cátodos de dióxido de manganeso (MnO2) y aquellos con cátodos de polímero conductor.
Bell Laboratories introdujo en el mercado los primeros condensadores de tantalio sólidos a principios de la década de 1950. La primera especificación militar para condensadores de tantalio de montaje superficial (MIL-PRF-55365) se publicó en 1989 e introdujo componentes estilo CWR09. Desde entonces, la oferta de productos regida por esta especificación se ha ampliado para incluir condensadores estilo CWR19 con una gama ampliada de valores CV y condensadores estilo CWR29, que ofrecen límites bajos de ESR para todas las clasificaciones en las categorías de productos CWR09 y CWR19.
A finales de la década de 1990, AVX comenzó a ofrecer familias COTS-Plus de productos de condensadores de tantalio con valores CV (capacitancia x voltaje) extendidos y baja resistencia en serie equivalente (ESR). Estos componentes de nivel comercial o profesional podrían luego ser mejorados (es decir, probados y calificados de confiabilidad según los requisitos y métodos de prueba militares) para su uso en aplicaciones militares y aeroespaciales de alta confiabilidad, a menudo con costos más bajos y plazos de entrega más cortos que los verdaderos. componentes milspec. Luego, a principios de la década de 2000, AVX lanzó su primera línea de productos de tantalio a nivel espacial, la serie SRC9000, que incluye productos militares QPL y COTS-Plus y ofrece varias características ventajosas, como detección 100% de rayos X, detección estadística, Muestreo de DPA y pruebas funcionales/de vida útil en cada lote. En 2008, la serie SRC9000 se había convertido en la base para la introducción de las soluciones espaciales de nivel T introducidas en la especificación MIL-PRF-55365, que, al igual que todas las demás especificaciones que regulan el uso de condensadores de tantalio en aplicaciones de alta confiabilidad. aplicaciones militares y aeroespaciales (p. ej., MIL-PRF-39003, MILPRF-39006, MIL-PRF-49137) se basan en condensadores de tantalio con tecnología de cátodo de MnO2
Los condensadores de tantalio con cátodos de polímero conductores de corriente, en lugar de cátodos de MnO2, existen desde la década de 1990 y ofrecen una serie de ventajas de rendimiento sobre las variantes de MnO2. Sin embargo, aunque en algunos dibujos del DSCC se incluyen condensadores de tantalio con cátodos de polímero, no existen especificaciones militares para estos productos, ya que las ventajas que ofrecen conllevan serias desventajas en términos de menor confiabilidad a largo plazo, la introducción de mecanismos de desgaste y variabilidad en el desempeño paramétrico bajo estrés ambiental.
