Les condensateurs au tantale solide font partie des types les plus populaires de petits condensateurs à montage en surface pour les applications électroniques sur les marchés grand public, automobile, aérospatial et des dispositifs médicaux. Cet article fournira un contexte sur le développement de la technologie des condensateurs au tantale et abordera les problèmes fréquemment rencontrés par les utilisateurs, notamment le besoin d'une faible résistance série équivalente (ESR) dans les applications de filtrage et le besoin d'une fiabilité et d'une performance de longue durée de vie les plus élevées possibles dans l'aérospatiale. et applications médicales.

Figure 1: Une vue agrandie de la structure microscopique en forme d’éponge des condensateurs au tantale.

Figure 2: La surface diélectrique d'une anode de condensateur au tantale par rapport à sa taille finie.

Au cours des décennies suivantes, la technologie des condensateurs au tantale a évolué pour inclure plusieurs facteurs de forme. Les configurations à broches axiales et radiales compatibles avec les processus d'insertion automatisés pour la technologie traversante ont dominé jusque dans les années 1980. À cette époque, la technologie d'assemblage a évolué pour adopter la technologie de montage en surface (SMT) et des condensateurs au tantale SMT de différentes tailles ont été développés et largement adoptés.

L'utilisation généralisée de la technologie de montage en surface a exposé les condensateurs au tantale à des conditions extérieures à celles rencontrées par leurs homologues à sorties axiales et radiales. Les processus de refusion à haute température au niveau de la carte peuvent initier des défauts dans les couches diélectriques en couches minces des composants en tantale et peuvent parfois conduire à une défaillance catastrophique, voire à un incendie.

À la suite de cette expérience, les fabricants de condensateurs au tantale ont adopté un conditionnement de refusion en ligne et d'autres mesures pour aider les condensateurs à survivre aux conditions de montage et de refusion. Ces efforts ont réussi à atténuer le risque de pannes catastrophiques, permettant aux condensateurs au tantale solide de fournir une fiabilité adaptée à toute application.

La demande de condensateurs au tantale a augmenté de façon spectaculaire avec le développement de versions CMS fiables à la fin des années 1980 et s'est poursuivie jusque dans les années 1990. Les tantales solides montés en surface étaient les plus petits condensateurs dans la plage 1 à 100 μF et sont devenus la norme industrielle pour de nombreuses applications. L’introduction des téléphones cellulaires et des ordinateurs personnels, ainsi que l’intégration de nombreux équipements électroniques dans les automobiles, ont été les principaux moteurs de cette croissance du marché.

CONSTRUCTION DE BASE

Les condensateurs au tantale solide sont des condensateurs électrolytiques, et tous les condensateurs électrolytiques sont polaires, ce qui signifie que le courant ne passera que de l'extrémité positive (l'anode) à l'extrémité négative (la cathode). Les trois éléments principaux d'un condensateur électrolytique sont l'anode, le diélectrique et la cathode. L'anode de tantale est constituée de particules de poudre de tantale très pure qui sont pressées et frittées pour former une structure semblable à une éponge. Les versions traditionnelles comportent un fil de tantale intégré à la structure pour créer une connexion positive avec le circuit. La surface de l'anode est recouverte d'une couche de pentoxyde de tantale (Ta₂O₅), qui fonctionne comme le diélectrique du condensateur. Dans les condensateurs au tantale solide traditionnels, la cathode est du dioxyde de manganèse (MnO₂). Ce matériau est déposé sur le diélectrique, suivi d'autres matériaux, généralement du carbone et de l'argent, pour établir une connexion avec les autres composants du condensateur.

Figure 3: Détail de construction d'un condensateur au tantale traditionnel à montage en surface.

Le MnO₂ La cathode possède une propriété qui contribue de manière significative à la fiabilité du condensateur au tantale. Défauts dans le Ta₂O₅ le diélectrique provoque un échauffement local au niveau du site du défaut pendant le fonctionnement du condensateur, ce qui modifie le MnO à proximité₂ en Mn₂O₅ — une phase non conductrice d'oxyde de manganèse. Ce site non conducteur sert à retirer cette partie du condensateur du circuit, corrigeant ainsi efficacement le défaut. Cette caractéristique est appelée auto-guérison et permet aux condensateurs au tantale avec MnO₂ cathodes pour avoir un taux de défaillance décroissant au fil du temps. Tout au long de leur histoire, les fabricants de condensateurs au tantale ont effectué un préconditionnement (c'est-à-dire un rodage) par exposition à une tension et une température élevées destinées à faciliter cette caractéristique d'auto-guérison et à éliminer les parties les plus faibles de la population. Pour plus d'informations sur la construction de condensateurs au tantale solide, veuillez vous référer à «Technologie de base des condensateurs au tantale» par John Gill.

La plupart des condensateurs au tantale montés en surface sont construits comme indiqué ci-dessus, mais il existe également des versions qui utilisent une couche époxy conforme comme surface extérieure. Ceux-ci peuvent être un peu plus petits que les condensateurs moulés, mais au prix d'une résistance mécanique réduite. Pour optimiser l'utilisation de l'espace carte disponible, AVX a développé et breveté le TACmicrochip® construction en 1995. Cette construction a un substrat de plaquette de tantale avec de la poudre de tantale pressée et frittée sur la surface. Des anodes individuelles sont définies sur la surface à l'aide d'une opération de sciage, et les tranches sont traitées par formation diélectrique et dépôt cathodique. Ensuite, un couvercle est placé sur la structure et de l'époxy s'écoule dans les canaux entre les anodes. Ceci est suivi d'une opération de découpage qui sépare les condensateurs, qui passent ensuite par des processus de rodage, de test et d'emballage. La puce TACmicrochip et son homologue de haute fiabilité, le Micropuce série COTS-Plus TBC, sont devenus très populaires dans les applications où l'espace est limité, notamment dans les appareils électroniques portables et les dispositifs médicaux implantables.

Figure 4: Détail de construction de la puce électronique AVX TBC.

RÉSISTANCE ÉQUIVALENTE EN SÉRIE

La résistance série équivalente (ESR) inhérente aux condensateurs au tantale est supérieure à celle de certaines technologies concurrentes. AVX et d’autres fabricants du secteur ont fait beaucoup pour résoudre ce problème.

Figure 5: Vue intérieure d'un condensateur au tantale multianode de la série TBM.

Les condensateurs au tantale solide sont fréquemment utilisés dans les applications de filtrage d'alimentation électrique, qui présentent une efficacité améliorée avec une résistance de condensateur plus faible. Pour répondre aux besoins de ces types d'applications, AVX a introduit les premiers condensateurs au tantale moulés, à faible ESR, montés en surface - le Série TPS — en 1992. Cette série s'est avérée extrêmement populaire et a contribué à élargir le marché des condensateurs au tantale. Par exemple, AVX et d'autres ont rapidement intégré des tests de surtension dans leurs séquences de production pour répondre aux problèmes de pannes de courant. Au fil des années, d'autres améliorations de produits ont également été introduites, notamment des condensateurs au tantale multianodes (comme le Série TBM COTS-Plus) pour un ESR encore plus faible.

Plus récemment, des condensateurs au tantale avec des contre-électrodes en polymère conducteur à la place du traditionnel MnO₂ Les systèmes cathodiques sont devenus populaires dans les applications électroniques grand public et automobiles, car les matériaux polymères ont une résistance inférieure à celle du MnO.₂. Cependant, il peut y avoir des compromis entre une faible ESR et une fiabilité élevée des condensateurs au tantale solide. La fiabilité déclarée des condensateurs polymères conducteurs est inférieure à celle du MnO₂ systèmes à base de polymères car les matériaux polymères n'ont pas les propriétés d'auto-guérison du MnO₂ systèmes. Cela fait également que les fuites des condensateurs polymères sont nettement supérieures à celles du MnO.₂-condensateurs cathodiques.

Dans les applications exigeantes où une faible ESR et une très longue durée de vie du produit sont essentielles, telles que l'électronique satellite, le MnO à faible ESR₂Les condensateurs cathodiques restent le choix préféré. AVX a développé le niveau spatial Condensateurs multianodes série SRC9000 TBM, qui utilisent du MnO éprouvé₂ technologie cathodique pour atteindre l'ESR le plus bas possible et intégrer les dernières techniques de traitement et de test, le rodage Weibull et le dépistage statistique des fuites DC, afin d'éliminer toutes les valeurs aberrantes de la population. Cette méthodologie garantit que le faible ESR requis pour les circuits aérospatiaux est maintenu pendant la longue durée de vie requise pour les plates-formes spatiales et a réussi à répondre aux besoins exigeants de l'industrie aérospatiale. Les condensateurs produits de cette manière ont été intégrés dans la plupart des systèmes spatiaux américains, y compris le Mars Curiosity Rover.

Pour plus d’informations techniques sur l’ESR, veuillez faire référence à «Résistance série équivalente des condensateurs au tantale» par RW Franklin.

FUITE DE COURANT CONTINU

Traditionnellement, le condensateur au tantale DCL a été spécifié comme étant 0.01 x capacité x tension en microampères (µA). Par exemple, le DCL d'un condensateur de 10 µf, 10 V serait :

0.01 X 10 µF X 10 V = 1.0 µA

Les applications commerciales les plus courantes, comme les téléphones portables, se rechargent facilement. Ainsi, les fuites de condensateur ne constituent pas un problème majeur dans ces applications et ne le deviennent qu’en cas de défaillance catastrophique du condensateur. Cependant, dans les applications critiques de dispositifs médicaux implantables, qui ne sont pas aussi facilement rechargées que les applications grand public, les fuites de condensateurs nuisent réellement à la durée de vie de la batterie. Si un condensateur présente des fuites importantes résultant de défauts diélectriques, les processus de refusion à haute température peuvent aggraver les défauts et augmenter considérablement les fuites du condensateur.

Plusieurs facteurs contribuent aux fuites des condensateurs, mais le plus important est l’épaisseur du diélectrique. Pentoxyde de tantale (Ta₂O₅) a une constante diélectrique inférieure à celle des autres types de condensateurs, mais il peut se développer sous forme de film sur la surface du métal de tantale. Cela contribue de manière significative à la petite taille des condensateurs au tantale, car cela permet à un film très fin de créer une couche diélectrique fonctionnelle. Le Ta₂O₅ Le diélectrique est créé en faisant passer un courant à travers l'anode en tantale frittée en présence d'un électrolyte liquide. Ce processus crée une couche sur la surface des particules de tantale, prenant le tantale de l'anode et l'oxygène de l'électrolyte pour former du Ta.₂O₅. La tension appliquée lors de la formation déterminera l'épaisseur de la couche diélectrique. Les diélectriques plus épais ont des capacités de gestion de tension plus élevées et auront un DCL plus faible à une tension appliquée donnée que les diélectriques plus minces. Dans l'industrie des condensateurs, l'épaisseur diélectrique est généralement exprimée comme le rapport de formation par rapport à la tension. Par exemple, un rapport de formation de 3 signifierait que le diélectrique est formé à 30 V pour un condensateur de 10 V.

Pour les condensateurs à haute fiabilité, AVX spécifie généralement un rapport de formation d'au moins 3 pour offrir une fiabilité optimale et de faibles fuites. Il n'est pas rare que les condensateurs commerciaux aient des taux de formation beaucoup plus faibles.

<span style="text-transform: uppercase;">FIABILITÉ</span>

Certains condensateurs électrolytiques dépendent d'un électrolyte humide ou d'un niveau d'humidité dans le système cathodique, mais ceux-ci peuvent se dessécher avec le temps et entraîner une défaillance du condensateur. La fiabilité à long terme de ces types de condensateurs peut être illustrée par la courbe en baignoire familière, qui montre une éventuelle augmentation du taux de défaillance à mesure que le système cathodique se dégrade. Les condensateurs au tantale avec cathodes en polymère conducteur et les condensateurs en aluminium avec systèmes électrolytiques humides présentent ce mécanisme d'usure.

Figure 6: La « Courbe de la baignoire » illustre la fiabilité d’un composant doté d’un mécanisme d’usure.

Contrairement à ces technologies, les condensateurs au tantale solide avec MnO₂ les cathodes n'ont pas de mécanisme d'usure. La cathode est un système solide qui n'est pas sujet à dégradation au fil du temps, et le mécanisme d'auto-réparation présenté par cette technologie garantit que les petits défauts diélectriques n'entraînent pas de défaillance catastrophique en fonctionnement normal. Le résultat de ces facteurs est un taux de défaillance qui s'améliore avec le temps et constitue l'une des principales raisons pour lesquelles MnO₂Les condensateurs au tantale sont populaires dans les applications aérospatiales et médicales de survie.

Figure 7: Condensateurs au tantale solide avec MnO₂ les cathodes n'ont pas de mécanisme d'usure et améliorent leur fiabilité au fil du temps.

Bien que les processus de fabrication des condensateurs au tantale se soient considérablement améliorés au fil du temps, un petit nombre de pièces plus faibles peuvent exister dans n'importe quel lot de production. Comme mentionné, des méthodes de préconditionnement (c'est-à-dire le burn-in) sont utilisées pour identifier et éliminer ces nourrissons mortels de la population. Le type de rodage varie en fonction des applications prévues, mais inclut normalement des températures et/ou des tensions élevées supérieures aux valeurs nominales des condensateurs. Pour les condensateurs commerciaux, le temps de rodage est généralement court afin de minimiser le temps de cycle et les coûts. La méthode traditionnelle de rodage pour les condensateurs au tantale haute fiabilité est connue sous le nom de rodage de Weibull en raison de la méthode statistique utilisée pour calculer la fiabilité. Ces conditions de test sont très accélérées (par exemple, 85°C et un multiplicateur de tension nominale) et les défaillances sont comptées au fil du temps. En utilisant la distribution de Weibull comme modèle supposé de comportement des lots, la fiabilité calculée doit atteindre un niveau prédéterminé et le taux de défaillance doit diminuer. Ce système est utilisé depuis de nombreuses décennies pour caractériser les condensateurs à haute fiabilité et est utilisé pour indiquer la fiabilité sous la forme d'un pourcentage de défaillance maximal par millier d'heures de fonctionnement à la tension nominale avec un niveau de confiance de 90 %. Le niveau de fiabilité des condensateurs commerciaux est normalement estimé à 1 % par millier d'heures, tandis que les condensateurs à haute fiabilité offrent généralement une fiabilité allant de 0.1 % à 0.001 % par mille heures avec un niveau de confiance de 90 %. Cependant, il est important de noter que la fiabilité réelle présentée dans les applications prévues est bien meilleure que celle projetée par les méthodes de rodage et s'exprime généralement par des taux de défaillances dans le temps (FIT) très faibles.

Atteindre des niveaux de fiabilité aussi élevés nécessite que les nourrissons mortels soient identifiés et retirés de la population dès les premiers stades du burn-in, car, après cela, le taux d'échec diminue fortement. Les condensateurs au tantale dont la fiabilité est évaluée selon le rodage Weibull sont utilisés avec succès dans les applications les plus exigeantes de l'industrie électronique, notamment les satellites et les dispositifs médicaux implantables.

Après de nombreuses années passées à fournir des condensateurs au tantale de haute fiabilité à l'industrie des dispositifs médicaux en utilisant le rodage Weibull pour l'évaluation de la fiabilité, AVX a exploré d'autres options potentielles. La principale raison de ce changement était qu'à mesure que nos processus de production s'amélioraient, il devenait plus difficile de créer les nourrissons mortels requis pour le classement Weibull. Les facteurs d'accélération de la tension ont dû être augmentés pour générer des pannes, mais cela a entraîné des problèmes avec les paramètres électriques des condensateurs. Étant donné que la plupart des clients de l'industrie des dispositifs médicaux utilisent un rodage à 125 °C au niveau du système, nous avons exploré l'utilisation d'un rodage au niveau du condensateur dans ces conditions avec une accélération de tension plus faible et avons découvert qu'un rodage à 125 °C à une tension proche de la tension nominale , en conjonction avec le dépistage statistique d'autres paramètres, est aussi efficace que Weibull pour éliminer les nourrissons mortels, mais produit une distribution DCL inférieure à celle de Weibull. Cela a conduit au développement de notre Q-Process™ breveté. Pour des informations détaillées sur le Q-Process, veuillez vous référer à «Atteindre la plus haute fiabilité pour les condensateurs au tantale» de James Bates, Marc Beaulieu, Michael Miller et Joseph Paulus.

De plus, les règles traditionnelles de déclassement pour les condensateurs au tantale solide – selon lesquelles les condensateurs doivent être utilisés à 50 % de leur tension nominale pour obtenir une fiabilité optimale – ne doivent pas nécessairement être appliquées aux condensateurs Q-Process. Les condensateurs produits avec le Q-Process peuvent fonctionner à pleine tension nominale, ce qui permet la sélection de condensateurs plus petits avec des tensions nominales inférieures, dans la plupart des applications.

Figure 8: AVX Q-Process réduit ou élimine le besoin de déclassement de tension.

APPLICATIONS MILITAIRES ET AÉROSPATIALES

Les concepteurs de systèmes militaires et aérospatiaux ont été parmi les premiers à adopter la technologie des condensateurs au tantale solide. Les condensateurs au tantale humide sont utilisés depuis de nombreuses années dans les applications militaires et aérospatiales avec des exigences de capacité et/ou de tension élevées, et désormais les condensateurs au tantale solide sont également capables de répondre à une partie importante de ces exigences d'application, et avec l'avantage supplémentaire d'être composants beaucoup plus petits et plus légers. Diverses spécifications militaires ont été développées par le Defence Supply Center de Columbus (DSCC), devenu désormais la Defense Logistics Agency (DLA), afin de fournir un niveau de fiabilité amélioré pour ces applications. Pour les condensateurs au tantale montés en surface, la spécification pertinente est MIL-PRF-55365. AVX Série MIL-PRF-55365 CWR09 Les condensateurs font partie des condensateurs au tantale CMS les plus populaires utilisés dans les applications militaires. Au fil du temps, cette spécification a été améliorée par l'ajout de plusieurs nouvelles séries, notamment : le modèle à portée étendue Série CWR19, le faible ESR Série CWR29, la taille du boîtier MIL-PRF-55365/8 EIA Série CWR11, et la puce MIL-PRF-55365/12 Série CWR15.

Dans les années 1990, le Pentagone a lancé une initiative encourageant l’utilisation de produits commerciaux disponibles dans le commerce dans les systèmes militaires et aérospatiaux, dans l’espoir que l’emploi d’une gamme plus large de composants moins coûteux pourrait offrir de nombreux avantages. Cependant, s'il est devenu évident que certains systèmes pouvaient utiliser en toute sécurité des condensateurs commerciaux, il est également devenu évident que les concepteurs devaient faire preuve de prudence lors de la spécification des condensateurs COTS afin de maintenir les niveaux élevés de fiabilité du système requis par les applications militaires et aérospatiales. Pour soutenir cette initiative, AVX a présenté le Gamme COTS-Plus de condensateurs au tantale, qui propose des condensateurs commerciaux de conception conservatrice soumis à des tests de type militaire pour fournir des solutions de fiabilité améliorée à moindre coût. Cette gamme se compose désormais de plusieurs séries, dont la Série TAZ, Série TBJ, la multianode Série Tunnelier, Série de puces à confirmer, et bien plus encore, et offre aux concepteurs une gamme beaucoup plus large de tailles de boîtiers, de capacités ESR et d'efficacités volumétriques améliorées par rapport aux gammes de produits MIL-PRF-55365. Pour des informations plus détaillées sur COTS-Plus et SCR9000, veuillez vous référer à «Méthodes de test avancées pour les condensateurs au tantale blindés» de Brian Brunette.

Plus récemment, pour répondre au besoin d'une spécification commune au niveau spatial, AVX a encouragé la DLA à introduire une nouvelle section du 55365 avec des tests conçus pour garantir la fiabilité au niveau spatial. Séries utilisant de tels tests, y compris AVX Série CWR de niveau T et Série SRC9000 au niveau spatial, ont permis aux concepteurs aérospatiaux de sélectionner parmi une gamme éprouvée de composants sans avoir à générer un dessin de contrôle de source unique. La figure 9 répertorie et compare nos différentes offres de condensateurs au tantale militaires et aérospatiaux ainsi que les nombreuses options disponibles avec chacune.

Figure 9: Comparaison de conception et de tests des spécifications des condensateurs au tantale militaires et aérospatiaux AVX.

APPLICATIONS MÉDICALES DES CONDENSATEURS AU TANTALE

Les condensateurs au tantale solide sont utilisés dans la plupart des applications électroniques médicales, allant des équipements de diagnostic aux moniteurs cardiaques en passant par les dispositifs implantables de survie, comme les stimulateurs cardiaques et les défibrillateurs, et sont préférés aux technologies de condensateurs alternatives dans les applications à espace limité, telles que les dispositifs implantables. En raison de la grande variété d'applications potentielles de ces composants et de la nature variable de certains d'entre eux, nous avons développé une structure de produit conçue pour faciliter une sélection simple et efficace de condensateurs pour les applications médicales.

Nous définissons les applications critiques comme les applications implantables/de survie (par exemple, les stimulateurs cardiaques, les défibrillateurs, la thérapie de resynchronisation cardiaque) et les applications implantables dans lesquelles la fuite du condensateur au tantale peut être un déterminant de la durée de vie de la batterie (par exemple, les appareils de neuromodulation). Étant donné que la durée de vie de la batterie peut être raccourcie par une fuite excessive du condensateur et qu'une intervention chirurgicale serait nécessaire pour remédier à un épuisement précoce de la batterie, nous considérons que toute application implantable destinée à un fonctionnement de longue durée est critique et avons développé une gamme de composants conçus de manière conservatrice et spécialement testés pour ces applications, y compris le Série HRC5000 TAZ, Série de micropuces HRC5000 à confirmer, Modules à faible ESR série TCPainsi que, Série de micropuces HRC6000 à confirmer.

Pour les applications non critiques, notamment l'électronique externe pour les équipements de survie (par exemple, les dispositifs d'assistance vasculaire), les moniteurs implantables temporaires et les pompes à insuline externes, nous avons développé plusieurs séries de condensateurs qui incluent le contrôle des modifications et le dépistage statistique avec des règles de conception relativement conservatrices. y compris la série T4J, la série T4C Microchip et la série HRC4000 T4Z. La conformité aux exigences de contrôle des modifications de la FDA n'est pas disponible sur les composants commerciaux standard. Cette conformité volontaire constitue donc un argument de vente important pour notre gamme non critique.

Figure 10: Comparaison de la conception et des tests des spécifications des condensateurs au tantale de qualité médicale AVX.

APPLICATIONS MÉDICALES CRITIQUES

Les efforts d'AVX pour minimiser le DCL pour le large éventail d'applications médicales critiques et non critiques, qui incluent : des règles de conception conservatrices, un contrôle de processus amélioré aux étapes de fabrication critiques, une détection de lots non-conformistes, un criblage statistique aux limites 3-Sigma pour éliminer les anormalités. Les pièces détachées provenant de la distribution et les tests de fuite à plusieurs températures ont abouti à des limites de spécification établies inférieures de 75 % ou plus. Il a été démontré que ces mesures, ainsi que l'emballage sec des composants, éliminent pratiquement le risque d'augmentation du DCL induit par la refusion, faisant des condensateurs au tantale un choix sûr, même pour les applications médicales de maintien de la vie les plus critiques. Gamme de condensateurs AVX pour les applications médicales critiques ont également des restrictions concernant les modifications des matériaux, de la fabrication et des tests afin de se conformer aux exigences de la FDA en matière de contrôle efficace des modifications. La figure 11 montre la répartition réelle du DCL sur des centaines de lots de fabrication par rapport à la limite de spécification commerciale courante de 1.0 µA et à une limite de spécification client médicale typique de 0.250 µA.

Figure 11: Distribution de fuite CC des condensateurs de qualité médicale AVX 10 uf/10 volts en bleu.

Le Q-Process breveté d'AVX intègre toutes ces techniques pour produire des condensateurs médicaux avec le DCL le plus bas de l'industrie. Nos condensateurs au tantale destinés aux applications médicales critiques sont largement utilisés dans les stimulateurs cardiaques implantables, les défibrillateurs et les neurostimulateurs, et ont directement contribué à prolonger la durée de vie des batteries et à améliorer la fiabilité de ces dispositifs médicaux et d'autres.

Figure 12: Courbes de probabilité illustrant l'amélioration des fuites CC pour les tests AVX Q Process par rapport à Weibull.

APPLICATIONS MÉDICALES NON CRITIQUES

AVX a récemment élargi sa gamme de condensateurs au tantale de qualité médicale pour inclure trois nouveaux produits développés spécifiquement pour les applications non critiques. Les applications médicales non critiques sont celles qui, même si elles ne sont pas des dispositifs de survie implantables, peuvent néanmoins bénéficier d'un contrôle des changements de produits et de processus, d'une réduction des fuites de courant continu et d'une fiabilité améliorée du système.

La famille de produits HRC4000 d'AVX utilise les dernières avancées en matière de technologie de poudre de tantale pour atteindre des plages de capacité étendues et des formats de boîtier plus petits. La poudre de tantale utilisée pour créer des condensateurs se présente sous différentes tailles de particules. Les particules plus grosses peuvent fournir des couches diélectriques plus épaisses et des capacités de transport de tension plus élevées ou un DCL inférieur, tandis que des particules plus petites peuvent être utilisées pour fabriquer des condensateurs plus petits, mais sont limitées à des tensions nominales plus faibles. Bien que ces nouveaux produits puissent avoir un DCL légèrement plus élevé que les condensateurs destinés aux applications médicales critiques, ils intègrent un sous-ensemble plus économique des mêmes techniques rigoureuses de test et de contrôle Q-Process qui éliminent les valeurs aberrantes de la population de production et imposent des contrôles stricts sur les matériaux ou les processus. changements pour garantir des performances de haute fiabilité et de longue durée de vie.

Figure 13: Gamme AVX T4 de condensateurs au tantale pour applications non critiques.

Les condensateurs au tantale solide offrent une durée de vie utile infinie et une efficacité volumétrique inégalée, ce qui en fait un choix intelligent pour les applications à haute fiabilité, notamment les dispositifs militaires, aérospatiaux et médicaux. Des technologies de fabrication et de test améliorées ont permis l’utilisation réussie de MnO à faible ESR₂ des condensateurs au tantale dans les plates-formes aérospatiales et des améliorations spectaculaires de l'efficacité et de la fiabilité des condensateurs, en plus de l'incorporation de contrôles de changement conformes à la FDA, ont été introduits au cours des 10 dernières années pour étendre l'application de cette technologie à un large éventail de domaines à la fois critiques et applications médicales non critiques.