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从实际案例探讨电子制造商对钽电容的选择

随着国产元器件制造业的快速发展,国内整机制造商对于元器件的选择,尤其是电阻、电容等被动元件的选择范围大大增加。但高端产品如尺寸小、精度高和稳定性好的元器件,依然是进口产品占着很大市场份额。目前高端被动器件领域如MLCC、钽电容等也逐渐有本土生产厂商进入,但整机企业该如何选择,使用过程中又可能面临什么样的问题,一直是大家关注的话题。读者“爱因迪生”发帖分享了他使用某国企名牌钽电容的实际经历(详情请见http://forum.esm-cn.com/FORUM_POST_1200409735_0.HTM),并详细描述了过程中遇到的实际问题。该帖回复者众多,且讨论很有参考价值。

“爱因迪生”介绍说,钽电容从理论上性能和可靠性都很好。实际使用时钽电容却是一种非常脆弱的元件,原因是钽电容在生产工艺过程中总是避免不了一些瑕疵,这些瑕疵就成为了电压击穿的最大隐患。他在一次使用某国产知名品牌钽电容的过程中,生产线上反映该品牌帖片钽电容的不良率(击穿)很高。调查后发现,由于特殊原因,某些手工焊接的钽电容不良率很高;但是在贴片机贴的板上也有不良。钽电容当然怕手工焊接了,只是由于机贴的也有不良,所以初步定位为器件质量问题

他描述道:“这些钽电容的使用电压已经降额一半以上,所以可排除设计问题(钽电容电压降额只有1/3,这不够可靠,要降额一半以上才可靠)。由于钽电容怕浪涌电压,所以从仓库取来了100只样品,按行业通用标准测试其浪涌电压(在常温下,等于条件已经放宽),发现测试过程中有一些有瞬间击穿之后又自愈的现象,也有个别的被击穿。”

之后他把公司的测试报告发给原厂,要求换货并提供测试报告。下批供货过来后检测时,他发觉这批器件编带上有明显的痕迹,这说明该供应商将退回的产品更改了生产日期。通过测试浪涌电压,又发现不良产品,甚至有的还没通过常规耐压测试。

该钽电容供应商称只有合格证但不提供出厂测试报告,并称钽电容不需要测试浪涌电压,那个常规耐压不良是测试时烙铁手工焊接温度有问题。楼主的实验条件为烙铁温度310℃,2~3秒内焊上,由熟练工焊接,而该供应商再次出的测试报告显示,烙铁手工焊接温度是220℃。“烙铁温度220℃能焊接器件吗?”楼主对此质疑。

由于不再信任该厂商技术服务,楼主最终决定不再使用其钽电容。他总结认为该钽电容制造商存在三个问题:“一、作为最怕浪涌电压的器件,他们竟然说不用测浪涌电压,这样的厂家生产出来的器件可靠性没保障。二、质量出了问题,他们不重视,不生产新的批次,还要冒险把退过的电容重新供货,说明他们的质量意识很差。三、质量报告上弄虚作假,说明他们不踏实,不可靠。尽管这是一个很有名气的国企,但用他们的器件还是有很大风险。”后面有网友的回复也声称,该品牌的钽电容失效率确实过高。 

“爱因迪生”对使用元器件提出了两点建议:一、不管其名气如何,都要实地考察一下。因为有些国企的工艺非常落后,可能还有其他问题,要实地考察才能发现。二、签订技术协议或质量保证协议,特别是对器件的测试要求要写得明明白白,必要时有的器件要控制工艺和原材料。

读者“元器件专家”也分析了使用钽电容要注意的技术和操作问题。“钽电容如果应用不好极易失效,主要表现在耐不住浪涌电压/浪涌电流。建议使用时工作电压最好降额到1/3额定电压。如果过电压或过电流,很易击穿甚至燃烧。其中原因是钽电容中的Ta、Ta2O5、MnO2在过电流时会发生化学反应,析出O2,而Ta极易燃烧的物质。同时要说明是短路还是断路不良多,这个问题主要是由于钽电容的耐焊接热性能差所致,因为钽电容的正极连接的钽丝是非常细的。烙铁的温度和焊接时间还是要非常注意,要遵循器件的焊接曲线。”

也有网友表示不认同楼主,读者“Borton”就指出,楼主要详细指明哪些型号出了问题,否则会让人以为所有该厂的钽电容都不行。目前国产的钽电容与进口的钽电容主要参数差距是一些极限产品,国产的做不出来或做出来质量不可靠,如A尺寸47μF/6.3V,甚至B尺寸做100μF/6.3V都做不好。从质量的角度看,如果他们制程的不良率高,流到终端客户的不良率就高。

楼主也回帖澄清“此款电容确实是极限的规格,而且本次是批次性的问题,但是原厂的处理方式让我感到,不管什么规格以后还有可能出现批次性问题的风险。”

网友“起步较晚”的发言代表了业界普遍的心声。“楼主反映的问题是客观的,国内的电子元件企业都存在类似的现象。我想制造是一个方面,对客户需求的了解是另一方面,楼主的问题恰恰是制造商没有了解好客户的需求而造成,至于处理问题的方法那是能力问题。如果没有元件国企的存在,我们的整机制造商根本没法跟国外元件制造商谈判价格,建议对国内企业宽容一些。”