固体タンタルコンデンサ: MnO2 対ポリマーカソードによる高信頼性の軍事および宇宙用途での最適なパフォーマンス
作者: ロン デムコ
要約：
固体タンタル コンデンサには、信頼性の高い軍事および宇宙用途で性能が実証されてきた長い歴史があります。しかし、同じクラスであっても、すべてのコンデンサが同じように作られているわけではありません。事実上すべてのコンポーネント技術の場合と同様、材料が重要です。この論文では、二酸化マンガン (MnO2) 陰極を備えた固体タンタル コンデンサと導電性ポリマー陰極を備えた固体タンタル コンデンサの性能と信頼性の違いについて説明します。
ベル研究所は、1950 年代初頭に最初の固体タンタル コンデンサを市場に導入しました。表面実装タンタル コンデンサの最初の軍事仕様 (MIL-PRF-55365) は 1989 年にリリースされ、CWR09 スタイルのコンポーネントが導入されました。それ以来、この仕様に準拠する製品は、CV 値の範囲が拡張された CWR19 スタイルのコンデンサや、CWR29 および CWR09 製品カテゴリのすべての定格に対して低い ESR 制限を提供する CWR19 スタイルのコンデンサを含むように拡大されました。
1990 年代後半、AVX は、拡張された CV (静電容量 x 電圧) 値と低い等価直列抵抗 (ESR) を備えたタンタル コンデンサ製品の COTS-Plus ファミリの提供を開始しました。これらの商用またはプロフェッショナルグレードのコンポーネントは、高信頼性の軍事および航空宇宙用途で使用するために、多くの場合、実際よりも低コストで短いリードタイムで使用できるよう、アップスクリーニング (つまり、軍事テスト方法および要件に従ってテストおよび信頼性のグレード付け) を行うことができます。ミルスペックコンポーネント。その後、2000 年代初頭に、AVX は初の宇宙レベルのタンタル製品ラインである SRC9000 シリーズを発売しました。これには軍用 QPL 製品と COTS-Plus 製品の両方が含まれ、100% X 線スクリーニング、統計スクリーニング、 DPA サンプリングと各バッチの機能/寿命テスト。 2008 年までに、SRC9000 シリーズは、MIL-PRF-55365 仕様に導入された T レベル空間ソリューション導入の基礎となりました。これは、高信頼性タンタル コンデンサの使用を規制する他のすべての仕様と同様です。軍事および航空宇宙アプリケーション (MIL-PRF-39003、MILPRF-39006、MIL-PRF-49137 など) — MnO2 カソード技術を備えたタンタル コンデンサに基づいています。1
MnO2 陰極ではなく、電流を伝導するポリマー陰極を備えたタンタル コンデンサは 1990 年代から存在しており、MnO2 のバリアントに比べて多くの性能上の利点をもたらします。ただし、一部の DSCC 図面にはポリマーカソード タンタル コンデンサが含まれていますが、これらの製品の軍事仕様はありません。これらの製品が提供する利点には、長期信頼性の低下、摩耗メカニズムの導入、および耐久性の点で重大なトレードオフが伴うためです。環境ストレス下でのパラメータ性能の変動。
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固体タンタル コンデンサには、信頼性の高い軍事および宇宙用途で性能が実証されてきた長い歴史があります。しかし、同じクラスであっても、すべてのコンデンサが同じように作られているわけではありません。事実上すべてのコンポーネント技術の場合と同様、材料が重要です。この論文では、二酸化マンガン (MnO2) 陰極を備えた固体タンタル コンデンサと導電性ポリマー陰極を備えた固体タンタル コンデンサの性能と信頼性の違いについて説明します。
ベル研究所は、1950 年代初頭に最初の固体タンタル コンデンサを市場に導入しました。表面実装タンタル コンデンサの最初の軍事仕様 (MIL-PRF-55365) は 1989 年にリリースされ、CWR09 スタイルのコンポーネントが導入されました。それ以来、この仕様に準拠する製品は、CV 値の範囲が拡張された CWR19 スタイルのコンデンサや、CWR29 および CWR09 製品カテゴリのすべての定格に対して低い ESR 制限を提供する CWR19 スタイルのコンデンサを含むように拡大されました。
1990 年代後半、AVX は、拡張された CV (静電容量 x 電圧) 値と低い等価直列抵抗 (ESR) を備えたタンタル コンデンサ製品の COTS-Plus ファミリの提供を開始しました。これらの商用またはプロフェッショナルグレードのコンポーネントは、高信頼性の軍事および航空宇宙用途で使用するために、多くの場合、実際よりも低コストで短いリードタイムで使用できるよう、アップスクリーニング (つまり、軍事テスト方法および要件に従ってテストおよび信頼性のグレード付け) を行うことができます。ミルスペックコンポーネント。その後、2000 年代初頭に、AVX は初の宇宙レベルのタンタル製品ラインである SRC9000 シリーズを発売しました。これには軍用 QPL 製品と COTS-Plus 製品の両方が含まれ、100% X 線スクリーニング、統計スクリーニング、 DPA サンプリングと各バッチの機能/寿命テスト。 2008 年までに、SRC9000 シリーズは、MIL-PRF-55365 仕様に導入された T レベル空間ソリューション導入の基礎となりました。これは、高信頼性タンタル コンデンサの使用を規制する他のすべての仕様と同様です。軍事および航空宇宙アプリケーション (MIL-PRF-39003、MILPRF-39006、MIL-PRF-49137 など) — MnO2 カソード技術を備えたタンタル コンデンサに基づいています。1
MnO2 陰極ではなく、電流を伝導するポリマー陰極を備えたタンタル コンデンサは 1990 年代から存在しており、MnO2 のバリアントに比べて多くの性能上の利点をもたらします。ただし、一部の DSCC 図面にはポリマーカソード タンタル コンデンサが含まれていますが、これらの製品の軍事仕様はありません。これらの製品が提供する利点には、長期信頼性の低下、摩耗メカニズムの導入、および耐久性の点で重大なトレードオフが伴うためです。環境ストレス下でのパラメータ性能の変動。
