品管培训资料1、目的:提高品质意识2.适用范围:整个品管课生产课3职责;各职能部门相关人员学习后运用到实际工作中控制品质。4.内容4-1、电容器的基础知识:电容器是一个反复充放电的电子部品,在交流回路(AC)中不能使用,在直流回路中为了消除纹波电流而使用。电容器的基本构造是在相对的两片金属电极之间加上绝缘物,给它加上直流电压后,在两片电极上贮存相同的正,负电量,就是这样简单的电容器,却在电气回路中起着不可代替的作用。电解电容器通过使用金属铝箔,把在电解液中进行电气化学处理。(称为阳极酸化或者又称为化成)得到的酸化皮膜作为绝缘物,把化成后的电极作为阳极来工作。因此,对于电解电容器,在电解液中进行阳极酸化的时候,最好是使用致密,绝缘性好的酸化物,使用的金属除铝之外,也有用钽的,使用化成箔作为阳极是极为重要。我们生产的铝电解电容器:以高纯铝金属为阳极箔,采用阳极氧化的氧化膜为电介质,使液体或固体电解质密接于氧化膜使其作为阴极,并用负引线引出,所构成的有极性电容器称为铝电解电容器。它的三特性及单位为容量(uF、)损耗、漏电(uA)电容器的作用:在电容器的两片端子之间加上直流电压,电流流动,在其中一片上贮存正电量,在另一片上贮存负电量,这是因为正电荷和负电荷在两片电极之间,通过绝缘物来附着。加上同一个电压,能贮存很多电量的电容器为大容量电容器。也就是说电容器是根据诱电作用而储存电荷。在电容器两片金属板中总是储存着相反的电荷。(在一块金属板中储存正电荷的话,在另一块金属板中就储存着负电荷。而且它们储存的量是相等的)。在阳极箔上给予正的电荷的话阳极箔就会储存正电荷,在阴极箔上给予负电荷的话就会相对着并列排在一起,由电线(导线)引出来,所以不必说哪一电极的电量多。生产大容量电容器(1)有必要加大阴极,阳极的对向面积和加宽正负电量的附着物;(2)使两片电极更靠近,有必要减少绝缘物的厚度。阴阳极越近,正负电荷的附着力就越强,电荷也就更易贮存;(3)两电极间正,负电荷的附着力因绝缘物的种类不同而不同,选择绝缘性好的绝缘物很有必要。综上所述,电解电容器中有电极存在是相关重要的,用于电极的铝箔,阳极用电极需要化成,阴极用电极就不需化成,因此,中电解电容器的生产工序过程中,极性非常重要。弄错了电极,电压加反,电容器不只不能正常工作,甚至会造成破损。1).静电容量:容量:电容器所贮存的电荷大小程度。电容器贮存电量,贮存电量多的电容器为大容器电容器。在电容器中贮存的电量,称为静电容量,一般单称其为容量,单位为法拉因此法拉(记号F)太大在实用上不便,所以常用百万分之一的微法(记号uF)。我们的工厂生产的是0.1-数千uF的电容器产品。在电解电容器的生产过程中,采用腐蚀作电极的铝箔,产生凸凹和小孔,扩大表面积的手法称作腐蚀,我们所使用的用作电极的铝箔全都经过腐蚀,表面凸凹不平,不象一般的铝,譬如我们日常生活中用来做饭的铝锅那样有光泽,而是呈灰色,腐蚀的目的,实际上是为了扩大电量贮存有效面积。因此,腐蚀程序越深,单位面积的容量也就越大,但是相反附着强度却会减弱。同时表面容量擦伤、弄破,造成操作不良,成为容量变小等的原因.在这之后的卷绕工序中,由于阴,阳极箔卷偏而没有重叠在一起,造成其对抗面积减小,这样容量也会变小。如果电极箔的对向面积相等,电容器的容量与绝缘物厚度成反比,绝缘物的厚度与化成电压(耐电压)成正比。也就是说,电压越高,容量越小。同一尺寸的电容器中,容量大的电容器其耐电压低。容量与作业长度成正比,与电压成反比,与温度成正比,与测试频率成反。2).漏电流(LC)漏电:电容器的无效电流,它是由介质决定的。电容器是在电极(铝箔)之间加上绝缘物(电解电容器所用为酸化皮膜)生产出来的,但这绝缘物却并不完全绝缘,不能阻止电流的流动,就会产生漏电流。作为阳极的铝箔在电解质水溶液(碱,酸,以及盐类水溶液中含有能够让电流顺畅通过的物质的水溶液)中加压,电流因为比酸化皮膜生产过程中的电压低,因而基本上不流动,一旦所加电压高于酸化皮膜生产过程电压,电流就会急增,而且电压反加的时候,电压一加大,在短时间内,大量的电流就会流动起来。因此1)绝缘物所加电压与制作酸化皮膜过程中的电压相等时,绝缘物还能起作用,但是再加压绝缘性就会消失而导致漏电流增大,所以加电压必须小于制作酸化皮膜中所加电压。前面已讲过,电解电容器中存在极性,也就是说酸化皮膜有方向性。这和整流器特性相同,具有整流作用(电流是易流动的,由于方向不同而不大相同的性质)被广泛使用的电解电容器中,除特别注明无特性之外,必须考虑它的整流性(方向性)。这也就是所说的有极性。3)损耗(DF):在电场力的作用下,单位时间内所消耗的能量。理想的电容器不存损失问题,但是实际上电容器在加压使用时,温度会逐渐升高,这是因为电能损耗掉的缘故。在电极(铝管)或端子(引线)上有阻抗.这里的阻抗是指抗电流流动的作用,这与水管中水的流速由于壁内的磨擦作用(抵抗作用)其流动受到一定的限制的情况很近似。在给电容器加上直流或交流电压,电流一旦流动,就会产生不必要的热,叫做电容器的电阻损失。给电容器加上交流电压后还有一个发热要素,那就是绝缘体内部电气发热的热损失。电容器就是由于电阻的损失和绝缘物的损失,消耗了电力,电力又转作为热,使得温度上升。电容器不仅只在使用电压受限性质等方面都与理想的电容器有了很多差距,损失(率)又叫做损失定数,在电解电容器中,又称为“损耗角正切”即tanδ。(关于tanδ的解释说明较专业化,这里省略了)在温度极低或是高频率中,其损失都大。4).三特性和电容器的性能:如果要充分发挥电容器的性能,一般看容量,损耗漏电流三个特性其它方面比如说:温度特性,同波数特性以及高温负荷特性等并不是不看,而是要通过破坏试验后才知道。以上的三特性只不过是现时的特性罢了,但是作为生产厂家的我们却对其品质作出保证。作为电容器的生产者,必须要掌握以下的知识。电容器的性能特点。(1)一般的电容器是有极性,印加逆电压或交流电压的话会破坏电容器。(2)电解电容器是有寿命。(3)使用温度范围以及纹波电流值都有规定,请按照规定范围以内使用。(4)根据温度变化,特性变化很大。(5)保证以外的条件等情况下、容易发生防爆线动作﹑漏电解液等现象、,还有电解液自身也是可燃性的。(6)请不要超过电流(超过允许纹波电流的电流)如果超过电流的话,电容器的内压上升、容量减少、tanδ大,破坏等原因。请不要印加过电压(超过额定电压的电压)。(7)不能使用在急剧充放电电路中,充放电电路用的电容器基本设计与一般品不同。(8)使用在电容器外装的套管,目的不是绝缘而是标示。(9)电解液是连接在铝壳和负极端子之间,抵抗铝壳内侧自然氧化膜和不安定的现象。(10)氧化膜(诱电体)有自行修复性。(11)静电容量随着频率增高而减少;損失角的正接随着频率增高而增加。(12)在AG工程印加电压时印加过高电压的话,内部会产生气体使电容器被破坏。4-2、电容器的相关材料介绍:化成箔(阳极箔):铝箔分阳极箔和阴极箔。阳极箔颜色深一些,厚一些。阴极箔颜色浅一些,目前使用阳极箔厂家有KDK,华锋,南辉,海一,东洋光。生产铝电解电容器,使用高纯度铝箔作阳极,理由是通过化成在阳极表面形成酸化皮膜时,由于不纯物的存在造成其性质不良。特别是当不纯物的颗粒太大超过酸化皮膜的厚度,将电容器有序排列给它叠加电压时,漏电流会增大,在化成之前要先腐蚀,不纯物的存在以及不纯物以甚么样的状态附着于铝箔上,对腐蚀状况都有影响,高纯度的铝箔一般是指99.99%和99.98%以上的纯度而言。暂不管阴极和阳极。问题是作为铝箔的性质要求铝箔厚度均匀,箔不歪斜,拉力强,粘着强度好,其它的诸如没有皱纹,竖痕,伤痕,小孔等,那就更不用说了。经过化成以及腐蚀后的铝箔,在电容器生产过程中需要一定的强度,因此对阳极用高纯度箔的厚度作了规定。腐蚀是指对铝箔进行腐蚀溶解强度当然会降压,经过化成表面的酸化皮膜变得又硬又脆。根据使用目的来改变厚度,一般为60U-110U这范围内使用,宽的标准为550MM,我们公司主要用JCC(日本蓄电器工业有限公司)和KDK(有限)两个公司生产的铝箔。要生产最便宜的小型电解电容器,最好选用箔的容量面积价格最便宜的阳极箔,对损耗,高温特性以及无负荷放置特性等严格要求情况下,从特性方面来选择,如果尺寸有限,最是选用单位面积容量小的阳极箔,而且最好是经过高压化成的铝箔。铝箔作为电极使用,在切割、铆接、卷绕等工序中,要求的强度在操作中没有阻碍,在铝箔窄的情况下,对强度要求更严,一般同一容量的铝箔越厚的铝箔在实用上的强度越大。JCC的LD规格的铝箔,其实用强度大,LL规格和LM规格比起LD规格的铝箔来同一厚度的情况下,要稍许脆一些,除此之外,同一单位面积容量,按LM,LL,LD的顺序依次减小.这些记号所带以下数字,数字大的单位面积容量大,强度也小。70LL7,90LM9等叫法中,最初的数字表示箔的厚度,“70”表示“70U”,“90”表示“90U”。铝的纯度在99.99%以上,99.98%纯度以上的JCC铝箔在末尾都加上一个3。KDK主要使用U箔,U箔的纯度为99.98%以上.L箔的纯度为99.99%.U808,U909中“80”表示“80U”,“90”表示“90U”。末尾的数字越大单位面积的容量也就越大。关于化成箔的耐压,JCC箔用保证电压AV来表示能承受的老炼电压,比如说AV为58V的化成铝箔,在实际制造工序中,如果列了58V很容易再化成,能进行老炼电压又称为老炼电压,KDK铝箔用化成电压来表示,比如象22VF,35VF来表示。标准的电容器定格电压WV和公称化成电压VF,以老炼电压的关系如下所示:AV(JCC的表示法)=WV(定格电压)X1.2,VF(KDK的表示法)=AVX1.22.阴极箔(原材料厂家:K-JCC,ALUKO(韩国)吴江,伦)电解电容器的容量,由阳极容量和阴极容量来决定。因此,在阳极容量大的情况下,选用廉价的低容量阴极,其合成容量会变小,相反每容量面积的成本会增大,在阳极容量小的情况下,既使用大容量的阴极箔其成本也会增大。在强度方面,阳极箔也会出现同一情况,一般来说,阴极用铝箔,要具备以下必要条件:(1).价格便宜;(2).老炼效果好;(3).不受电浆糊锓蚀;(4).有强度,使用方便。我们公司主要使用的JCC阴极箔50LC、50CD、50CF2S.数字的50是厚度表示50U.50LC→50CD→50CF2S按顺序单位面积容量增大,另一方面强度减弱。2、导针(全用、南通众和、依安达)一般情况下,胶粒封口构造的同侧型电解电容器使用引线端子,这种引线采用的是在焊接铜之外加上一层锡,铅合金的钢线,跟铝线溶接,与胶粒贯通部分的断面是圆形,与作电极的铝箔相接部分呈扁平形状。使用钢线是因为容量溶接,弯曲强度大,但是有时在用改善音质的声频中所用的电容器。为减少电阻而使用铜线,我们公司使用的引线直径为0.4Φ(外壳为3Φ)--0.8Φ外壳为16Φ)。而且作为铝线材料使用99.9%的高纯度线。引线端子在使用前进行的清洗很重要。使铝箔与引线端子接触进行的铆接工序中,引线端子的清洗程度会给接触的良否带来决定性影响,最近在抑制电流生产同时,为加强缩短老炼电压后的效果,开始使用了经过化成后的引线端子。导针有正、负导针之分,长的导针为正导针,短的导针为负导针。导针长短的目的是更好地区分正负极。导针由羽部、铝梗、R部、CP线构成。由铜、铁、锡组长。举例说明:12085AC导针,“12”表示铝梗的直径为1.2MM,“085”表示羽部+铝梗的长为8.5MM,“AC”表示CP线,A为正导针,C为负导针。通常A为30MM,C为25MM。3.电解纸(原材料厂家:NKK、大幅、凯恩)1).电解纸的作用:电解纸是指位于电解电容器的阴,阳极铝箔中间,在保持充足量电浆糊的同量,防止两电极短路所用来隔离的纸,阳极箔上有一层酸化皮膜,暂时可以绝缘,但是这种酸化成皮膜上哪怕只有极为细小的一点缺点,也会造成两方电极的短路。为了防止这种情况发生,即使阴阳极直接重叠,浸渍