Condensador de tantalio

Un condensador electrolítico de tantalio es un componente pasivo de los circuitos electrónicos. Consiste en una pastilla de metal poroso de tantalio como ánodo, recubierta por una capa de óxido aislante que forma el dieléctrico y rodeada por un electrolito líquido o sólido como cátodo. El condensador de tantalio, gracias a su capa dieléctrica muy delgada y de permitividad relativamente alta, se distingue de otros condensadores convencionales y electrolíticos por su alta capacidad por volumen (alta eficiencia volumétrica) y su menor peso.El tantalio es un recurso conflictivo. Los condensadores electrolíticos de tantalio son considerablemente más caros que los condensadores electrolíticos de aluminio comparables.Los condensadores de tantalio son componentes inherentemente polarizados. Una tensión inversa puede destruirlos. Los condensadores de tantalio no polares o bipolares se fabrican conectando dos condensadores polarizados en serie, con los ánodos orientados en direcciones opuestas.Los condensadores electrolíticos de tantalio se utilizan ampliamente en dispositivos electrónicos que requieren una capacitancia estable, baja corriente de fuga y donde la fiabilidad es crucial. Gracias a su fiabilidad, durabilidad y rendimiento en condiciones extremas, se emplean en equipos médicos, aplicaciones aeroespaciales y militares. Otras aplicaciones incluyen fuentes de alimentación, instrumentos de medición, equipos de telecomunicaciones y periféricos informáticos.

Los condensadores electrolíticos utilizan una característica química de algunos metales especiales, históricamente llamados metales de válvula, que pueden formar una capa de óxido aislante. Al aplicar un voltaje positivo al material del ánodo de tantalio en un baño electrolítico, se forma una capa de barrera de óxido con un espesor proporcional al voltaje aplicado. Esta capa de óxido actúa como dieléctrico en un condensador electrolítico. Las propiedades de esta capa de óxido se comparan con las de la capa de óxido de un condensador electrolítico de niobio en la siguiente tabla:

Características de las diferentes capas de óxido en condensadores electrolíticos de tantalio y niobio

Anode... material	Dielectric	Relativo permisos	Oxido estructura	Desglose tensión (V/μm)	Capa dieléctrica espesor (nm/V)
Tantalum	Tantalum pentoxide, Ta2O5	27	Amorfo	625	1.7
Niobio o Oxido de niobio	Pentoxida de niobio, Nb2O5	41	Amorfo	400	2.5

Tras la formación de un óxido dieléctrico en las estructuras rugosas del ánodo, se necesita un cátodo. Un electrolito actúa como cátodo de los condensadores electrolíticos. Existen muchos electrolitos diferentes en uso. Generalmente, los electrolitos se distinguen en dos tipos: electrolitos no sólidos y electrolitos sólidos. Los electrolitos no sólidos son un medio líquido cuya conductividad es iónica. La capa de óxido puede destruirse si se invierte la polaridad del voltaje aplicado.

Todo condensador electrolítico forma, en principio, un condensador de placas cuya capacitancia es mayor cuanto mayor sea el área del electrodo, A, y la permitividad, ε, y cuanto menor sea el espesor, d, del dieléctrico.

${\displaystyle C=\varepsilon \cdot {frac {} {}}}$

El espesor dieléctrico de los condensadores electrolíticos es muy fino, del orden de nanómetros por voltio. A pesar de ello, la rigidez dieléctrica de estas capas de óxido es bastante alta. Por lo tanto, los condensadores de tántalo pueden alcanzar una alta capacitancia volumétrica en comparación con otros tipos de condensadores.Todos los ánodos grabados o sinterizados tienen una superficie total mucho mayor que una superficie lisa de las mismas dimensiones. Este aumento de la superficie multiplica el valor de la capacitancia hasta por 200 (dependiendo de la tensión nominal) en el caso de los condensadores electrolíticos de tantalio sólido.El volumen de un condensador electrolítico se define por el producto de la capacitancia por el voltaje, el llamado volumen CV. Sin embargo, al comparar las permitividades de diferentes óxidos, se observa que el pentóxido de tántalo tiene una permitividad aproximadamente tres veces mayor que la del óxido de aluminio. Por lo tanto, los condensadores electrolíticos de tántalo con un valor CV dado pueden ser más pequeños que los condensadores electrolíticos de aluminio.

• Construcción de un condensador de viruta sólido con electrolito de dióxido de manganeso
• 
  La célula capacitor de un condensador electrolítico equivalente consiste en polvo de tantalio sinterizado
• 
  Representación esquemática de la estructura de un condensador electrolítico sinterizado con electrolito sólido y las capas de contacto de catodo
• 
  Construcción de un condensador electrolítico típico del equivalente SMD con electrolito sólido

Un condensador de tantalio típico es un condensador de chip y está compuesto por polvo de tantalio prensado y sinterizado en una pastilla como ánodo, con una capa de óxido de pentóxido de tantalio como dieléctrico y un electrolito sólido de dióxido de manganeso como cátodo.

Los condensadores de tantalio se fabrican a partir de un polvo de tántalo metálico elemental relativamente puro. Un factor de mérito común para comparar la eficiencia volumétrica de los polvos se expresa en capacitancia (C, generalmente en μF) multiplicada por voltios (V) por gramo (g). Desde mediados de la década de 1980, los polvos de tantalio fabricados han mostrado una mejora de aproximadamente diez veces en los valores de CV/g (de aproximadamente 20k a 200k). El tamaño típico de partícula oscila entre 2 y 10 μm. La Figura 1 muestra polvos de grano cada vez más fino, lo que resulta en una mayor área superficial por unidad de volumen. Obsérvese la gran diferencia de tamaño de partícula entre los polvos.

El polvo se comprime alrededor de un alambre de tantalio (conocido como alambre de subida) para formar una pastilla. El alambre de subida se convierte finalmente en la conexión del ánodo al condensador. Esta combinación de pastilla y alambre se sinteriza posteriormente al vacío a alta temperatura (normalmente de 1200 a 1800 °C), lo que produce una pastilla mecánicamente resistente y elimina muchas impurezas del polvo. Durante la sinterización, el polvo adquiere una estructura similar a una esponja, con todas las partículas interconectadas en una red espacial monolítica. Esta estructura tiene una resistencia mecánica y una densidad predecibles, pero también es altamente porosa, lo que produce una gran superficie interna (véase la Figura 2).Las áreas superficiales más grandes producen mayor capacitancia; por lo tanto, se utilizan polvos con un alto CV/g, que tienen tamaños de partícula promedio más bajos, para piezas de bajo voltaje y alta capacitancia. Al elegir el tipo de polvo y la temperatura de sinterización correctos, se puede lograr una capacitancia o voltaje nominal específico. Por ejemplo, un condensador de 220 μF y 6 V tendrá un área superficial cercana a 346 cm², o el 80 % del tamaño de una hoja de papel (el papel de tamaño carta de EE. UU. de 8,5 x 11 pulgadas tiene un área de aproximadamente 413 cm²), aunque el volumen total del gránulo es de solo unos 0,0016 cm³.

El dieléctrico se forma entonces sobre todas las superficies de las partículas de tantalio mediante el proceso electroquímico de anodización. Para lograrlo, el gránulo se sumerge en una solución muy débil de ácido y se le aplica voltaje de CC. El espesor dieléctrico total se determina mediante el voltaje final aplicado durante el proceso de formación. Inicialmente, la fuente de alimentación se mantiene en modo de corriente constante hasta alcanzar el voltaje correcto (es decir, el espesor dieléctrico); luego, mantiene este voltaje y la corriente decae hasta casi cero para proporcionar un espesor uniforme en todo el dispositivo y el lote de producción. Las ecuaciones químicas que describen el proceso de formación dieléctrica en el ánodo son las siguientes:

2 Ta → 2 Ta⁵⁺ + 10 e⁻

2 Ta⁵⁺ + 10 OH⁻ → Ta₂O₅ + 5 H₂O

El óxido se forma en la superficie del tántalo, pero también crece hacia el interior del material. Por cada unidad de espesor de óxido, crece un tercio hacia afuera y dos tercios hacia adentro. Debido a las limitaciones del crecimiento del óxido, existe un límite en la tensión nominal máxima del óxido de tántalo para cada uno de los polvos de tántalo disponibles actualmente (véase la Figura 3).El espesor de la capa dieléctrica generada por la tensión de formación es directamente proporcional a la resistencia a la tensión de los condensadores electrolíticos. Los condensadores electrolíticos se fabrican con un margen de seguridad en el espesor de la capa de óxido, que es la relación entre la tensión utilizada para la formación electrolítica del dieléctrico y la tensión nominal del condensador, para garantizar un funcionamiento fiable.El margen de seguridad para los condensadores de tantalio sólido con electrolito de dióxido de manganeso suele estar entre 2 y 4. Esto significa que, para un condensador de tantalio de 25 V con un margen de seguridad de 4, la resistencia a la tensión dieléctrica puede soportar 100 V, lo que proporciona un dieléctrico más robusto. Este elevado factor de seguridad se sustenta en el mecanismo de fallo de los condensadores de tantalio sólido, la «cristalización de campo». Para los condensadores de tantalio con electrolito de polímero sólido, el margen de seguridad es mucho menor, generalmente de alrededor de 2.

La siguiente etapa para los condensadores de tantalio sólido es la aplicación de la placa catódica (los condensadores de tantalio húmedo utilizan un electrolito líquido como cátodo junto con su carcasa). Esto se logra mediante la pirólisis del nitrato de manganeso en dióxido de manganeso. El "gránulo" se sumerge en una solución acuosa de nitrato y luego se cuece en un horno a aproximadamente 250 °C para producir la capa de dióxido. La ecuación química es:

Mn(NO₃)₂ → MnO₂ + 2 NO₂

Este proceso se repite varias veces variando la gravedad específica de la solución de nitrato para formar una capa gruesa sobre todas las superficies internas y externas del "pellet", como se muestra en la Figura 4.En la construcción tradicional, el "gránulo" se sumerge sucesivamente en grafito y luego en plata para proporcionar una buena conexión desde la placa catódica de dióxido de manganeso hasta la terminación catódica externa (véase la Figura 5).

La siguiente imagen muestra el proceso de producción de condensadores electrolíticos de tantalio en chip con ánodo sinterizado y electrolito sólido de dióxido de manganeso.

Los condensadores electrolíticos de tantalio se fabrican en tres estilos diferentes:

• Condenadores de chip de Tantalum: Estilo SMD para montaje superficial, 80% de todos los condensadores de tantalio son SMD
• Tantalum "pearls", resina-dipped, estilo único para montaje PCB
• Condenadores de tantalio axial, con electrolito sólido y no sólido, utilizados principalmente para aplicaciones militares, médicas y espaciales.

• Diferentes estilos de condensadores de tantalio
• 
  Condenadores de chip de Tantalum
• 
  Tantalum "pearls" para montaje PCB
• 
  Condenadores de tantalio xial

Más del 90% de los condensadores electrolíticos de tantalio se fabrican en estilo SMD como condensadores de chip de tantalio. Presentan superficies de contacto en los extremos de la carcasa y se fabrican en diferentes tamaños, generalmente siguiendo la norma EIA-535-BAAC. Los diferentes tamaños también se pueden identificar por las letras de código de la carcasa. Para algunos tamaños de carcasa (A a E), que se han fabricado durante décadas, las dimensiones y la codificación de la carcasa en todos los fabricantes siguen siendo prácticamente las mismas. Sin embargo, los nuevos avances en condensadores electrolíticos de tantalio, como la técnica multiánodo para reducir la ESR o la técnica "cara abajo" para reducir la inductancia, han dado lugar a una gama mucho más amplia de tamaños de chip y sus códigos de carcasa. Estas desviaciones de las normas EIA implican que los dispositivos de diferentes fabricantes ya no son siempre uniformes.En la siguiente tabla se muestra una descripción general de las dimensiones de los condensadores de chip rectangulares de tantalio convencionales y su codificación:

Dimensiones estándar para condensadores de tallo de montaje superficial (SMD)

EIA Código métrica	L ± 0,2 (mm)	W± 0,2 (mm)	H max (mm)	EIA Código pulgadas	Código de caso AVX	Código de caso Kemet	Código de caso Vishay
EIA 1608-08	1.6	0,8	0,8	0603	—	—	—
EIA 1608-10	1.6	0.85	1.05	0603	L	—	M, M0
EIA 2012-12	2.05	1.35	1.2	0805	R	R	W
EIA 2012-15	2.05	1.35	1,5	0805	P	—	R
EIA 3216-10	3.2	1.6	1.0	1206	K	I	Q, A0
EIA 3216-12	3.2	1.6	1.2	1206	S	S	—
EIA 3216-18	3.2	1.6	1.8	1206	A	A	A
EIA 3528-12	3.5	2.8	1.2	1210	T	T	N
EIA 3528-15	3.5	2.8	1,5	1210	H	M	T
EIA 3528-21	3.5	2.8	2.1	1210	B	B	B
EIA 6032-15	6.0	3.2	1,5	2312	W	U	—
EIA 6032-20	6.0	3.2	2.0	2312	F	L	—
EIA 6032-28	6.0	3.2	2.8	2312	C	C	C
EIA 7343-15	7.3	4.3	1,5	2917	X	W	—
EIA 7343-20	7.3	4.3	2.0	2917	Y	V	V
EIA 7343-30	7.3	4.3	3.0	2917	N	—	—
EIA 7343-31	7.3	4.3	3.1	2917	D	D	D
EIA 7343-40	7.3	4.3	4.0	2917	—	Y	—
EIA 7343-43	7,3	4.3	4.3	2917	E	X	E
EIA 7360-38	7.3	6.0	3.8	2623	—	E	W
EIA 7361-38	7.3	6.1	3.8	2924	V	—	—
EIA 7361-438	7.3	6.1	4.3	2924	U	—	—

• Nota: EIA 3528 métrica también se conoce como EIA 1411 imperial ( pulgadas).

La principal característica de los condensadores electrolíticos de tántalo no sólidos (húmedos) modernos es su densidad energética, en comparación con la de los condensadores electrolíticos de tántalo sólido y de aluminio húmedo dentro del mismo rango de temperatura. Gracias a sus propiedades de autorreparación (el electrolito no sólido puede suministrar oxígeno para formar una nueva capa de óxido en las zonas débiles del dieléctrico), el espesor dieléctrico se puede formar con márgenes de seguridad mucho menores y, en consecuencia, con un dieléctrico mucho más delgado que el de los condensadores sólidos, lo que resulta en un valor de CV por unidad de volumen más alto. Además, los condensadores de tántalo húmedo pueden operar a tensiones superiores a 100 V y hasta 630 V, tienen una ESR relativamente baja y la corriente de fuga más baja de todos los condensadores electrolíticos.Los condensadores de tantalio húmedos originales, desarrollados en la década de 1930, eran condensadores axiales con una celda bobinada compuesta por un ánodo de tantalio y un cátodo de lámina separados por una tira de papel impregnada con un electrolito, montados en una carcasa de plata y sellados con un elastómero no hermético. Gracias a la inercia y estabilidad de la capa de óxido dieléctrico de tantalio frente a ácidos fuertes, los condensadores de tantalio húmedos podían utilizar ácido sulfúrico como electrolito, lo que les proporcionaba una ESR relativamente baja.Debido a que en el pasado las carcasas de plata presentaban problemas de migración de plata y filamentos que provocaban un aumento de las corrientes de fuga y cortocircuitos, los nuevos estilos de condensadores de tantalio húmedo utilizan una celda de pellet de tantalio sinterizado y un electrolito de ácido sulfúrico gelificado montado en una carcasa de tantalio puro.Debido a su precio relativamente alto, los condensadores electrolíticos de tantalio húmedo tienen pocas aplicaciones de consumo. Se emplean en aplicaciones industriales robustas, como en sondas para la exploración petrolera. Los modelos con homologación militar pueden proporcionar las capacidades nominales extendidas y el voltaje, junto con los altos niveles de calidad requeridos para aplicaciones de aviónica, militares y espaciales.El grupo de los "metales de válvula", capaces de formar una película de óxido aislante, se descubrió en 1875. En 1896, Karol Pollak patentó un condensador que utilizaba electrodos de aluminio y un electrolito líquido. Los condensadores electrolíticos de aluminio se fabricaron comercialmente en la década de 1930.Los primeros condensadores electrolíticos de tantalio con láminas de tantalio bobinadas y electrolito no sólido fueron desarrollados en 1930 por Tansitor Electronic Inc. (EE. UU.) y se utilizaron con fines militares.Los condensadores de tantalio con electrolito sólido fueron inventados por los Laboratorios Bell a principios de la década de 1950 como un condensador de soporte de bajo voltaje miniaturizado y más fiable para complementar su recién inventado transistor. La solución que R. L. Taylor y H. E. Haring, de los Laboratorios Bell, encontraron para el nuevo condensador miniaturizado, descubierto a principios de 1950, se basó en su experiencia con cerámica. Molieron tantalio metálico hasta convertirlo en polvo, lo prensaron en una forma cilíndrica y luego sinterizaron las partículas de polvo a alta temperatura, entre 1500 y 2000 °C (2730 y 3630 °F), al vacío, hasta formar una pastilla («slug»).Estos primeros condensadores de tantalio sinterizado utilizaban un electrolito líquido. En 1952, investigadores de Bell Labs descubrieron el uso de dióxido de manganeso como electrolito sólido para un condensador de tantalio sinterizado.Aunque las invenciones fundamentales provinieron de los Laboratorios Bell, las innovaciones para la fabricación de condensadores electrolíticos de tantalio comercialmente viables fueron realizadas por investigadores de la Compañía Eléctrica Sprague. Preston Robinson, Director de Investigación de Sprague, es considerado el verdadero inventor de los condensadores de tantalio en 1954. Su invención contó con el apoyo de R. J. Millard, quien introdujo la fase de "reforma" en 1955, una mejora significativa que consistía en reparar el dieléctrico del condensador después de cada ciclo de inmersión y conversión de deposición de MnO₂. Esto redujo drásticamente la corriente de fuga de los condensadores terminados.Este primer electrolito sólido de dióxido de manganeso tenía una conductividad 10 veces superior a la de todos los demás tipos de condensadores de electrolito no sólido. Al estilo de las perlas de tantalio, pronto se generalizaron en dispositivos de radio y televisión.

En 1971, Intel lanzó su primera microcomputadora (la MCS 4) y en 1972 Hewlett Packard lanzó una de las primeras calculadoras de bolsillo (la HP-35). Los requisitos de los condensadores aumentaron, especialmente la demanda de menores pérdidas. Era necesario reducir la resistencia en serie equivalente (ESR) de los condensadores de derivación y desacoplamiento de los condensadores electrolíticos estándar.Si bien los condensadores de tantalio sólido ofrecían valores de ESR y corriente de fuga más bajos que los electrolíticos de aluminio, en 1980, una caída en el precio del tantalio en la industria redujo drásticamente su utilidad, especialmente en la electrónica de entretenimiento de consumo. En busca de alternativas más económicas, la industria volvió a utilizar condensadores electrolíticos de aluminio.

El desarrollo de polímeros conductores por Alan J. Heeger, Alan MacDiarmid y Hideki Shirakawa en 1975 supuso un gran avance en cuanto a la reducción de la ESR. La conductividad de polímeros conductores como el polipirrol (PPy) o el PEDOT es mil veces superior a la del dióxido de manganeso y se acerca a la de los metales. En 1993, NEC presentó sus condensadores electrolíticos de polímero de tantalio SMD, denominados «NeoCap». En 1997, Sanyo les siguió con sus chips de polímero de tantalio «POSCAP».

Kemet presentó un nuevo polímero conductor para condensadores de polímero de tantalio en la conferencia Carts de 1999. Este condensador utilizaba el nuevo polímero conductor orgánico PEDT, poli(3,4-etilendioxitiofeno), también conocido como PEDOT (nombre comercial: Baytron).Este desarrollo de condensadores de baja ESR con altos volúmenes de CV en chip para la tecnología SMD, en rápido crecimiento, en la década de 1990 incrementó drásticamente la demanda de chips de tantalio. Sin embargo, otra explosión de precios del tantalio en 2000/2001 impulsó el desarrollo de condensadores electrolíticos de niobio con electrolito de dióxido de manganeso, disponibles desde 2002. Los materiales y procesos utilizados para producir condensadores dieléctricos de niobio son esencialmente los mismos que los de los condensadores dieléctricos de tantalio existentes. Las características de los condensadores electrolíticos de niobio y de tantalio son prácticamente comparables.

Los condensadores electrolíticos de tantalio, como componentes discretos, no son condensadores ideales, ya que presentan pérdidas y componentes inductivos parásitos. Todas sus propiedades pueden definirse y especificarse mediante un circuito equivalente en serie compuesto por una capacitancia idealizada y componentes eléctricos adicionales que modelan todas las pérdidas y parámetros inductivos de un condensador. En este circuito equivalente en serie, las características eléctricas se definen mediante:

• C, la capacitancia del condensador
• R_filtración, la resistencia que representa la corriente de fuga del condensador
• R_ESR, la resistencia de serie equivalente que resume todas las pérdidas ohmicas del condensador, generalmente abreviado como "ESR"
• L_ESL, la inductancia de serie equivalente que es la autoinductancia efectiva del condensador, generalmente abreviado como "ESL".

La norma IEC/EN 60384-1 especifica el uso de un circuito equivalente en serie en lugar de uno en paralelo.Las características eléctricas de los condensadores electrolíticos de tantalio dependen de la estructura del ánodo y del electrolito utilizado. Esto influye en el valor de la capacitancia de los condensadores de tantalio, que depende de la frecuencia y la temperatura de funcionamiento. La unidad básica de la capacitancia de los condensadores electrolíticos es el microfaradio (μF).El valor de capacitancia especificado en las hojas de datos de los fabricantes se denomina capacitancia nominal C_R o capacitancia nominal C_N y es el valor para el cual fue diseñado el condensador. La condición de medición estandarizada para condensadores electrolíticos es un método de medición de CA con una frecuencia de 100 a 120 Hz. Los condensadores electrolíticos se diferencian de otros tipos de condensadores, cuyas capacitancias se miden típicamente a 1 kHz o más. Para los condensadores de tantalio, se puede aplicar una tensión de polarización de CC de 1,1 a 1,5 V para los tipos con una tensión nominal de ≤2,5 V o de 2,1 a 2,5 V para los tipos con una tensión nominal de >2,5 V durante la medición para evitar la tensión inversa.El porcentaje de desviación permitida de la capacitancia medida respecto al valor nominal se denomina tolerancia de capacitancia. Los condensadores electrolíticos se clasifican en diferentes series de tolerancia, cuyos valores se especifican en la serie E de la norma IEC 60063. Para el marcado abreviado en espacios reducidos, la norma IEC 60062 especifica un código de letras para cada tolerancia.

• capacitancia nominal, serie E3, tolerancia ±20%, código de letra "M"
• capacitancia calificada, serie E6, tolerancia ±20%, código de letra "M"
• capacitancia calificada, serie E12, tolerancia ±10%, código de letra "K"

La tolerancia de capacitancia requerida depende de la aplicación específica. Los condensadores electrolíticos, que suelen utilizarse para filtrar y derivar condensadores, no requieren tolerancias estrechas, ya que no suelen emplearse para aplicaciones de frecuencia precisa, como los osciladores.

Según la norma IEC/EN 60384-1, la tensión de funcionamiento permitida para los condensadores de tantalio se denomina «tensión nominal U_R» o «tensión nominal U_N». La tensión nominal U_R es la tensión máxima de CC o tensión de pulso pico que puede aplicarse de forma continua a cualquier temperatura dentro del rango de temperatura nominal T_R (IEC/EN 60384-1).

La tensión nominal de los condensadores electrolíticos disminuye al aumentar la temperatura. Para algunas aplicaciones, es importante utilizar un rango de temperatura más alto. Reducir la tensión aplicada a temperaturas más altas mantiene los márgenes de seguridad. Por lo tanto, para algunos tipos de condensadores, la norma IEC especifica una "tensión de temperatura reducida" para temperaturas más altas: la "tensión de categoría U_C". La tensión de categoría es la tensión máxima de CC o tensión de pulso pico que puede aplicarse continuamente a un condensador a cualquier temperatura dentro del rango de temperatura de la categoría T_C. La relación entre las tensiones y las temperaturas se muestra en la imagen de la derecha.

Una tensión más baja aplicada puede tener efectos positivos en los condensadores electrolíticos de tantalio. Reducir la tensión aplicada aumenta la fiabilidad y reduce la tasa de fallos esperada.La aplicación de un voltaje superior al especificado puede destruir los condensadores electrolíticos de tantalio.La sobretensión indica el valor máximo de tensión de pico que puede aplicarse a los condensadores electrolíticos durante su funcionamiento durante un número limitado de ciclos. Está normalizada en la norma IEC/EN 60384-1. Para los condensadores electrolíticos de tántalo, la sobretensión debe ser 1,3 veces la tensión nominal, redondeada al voltio más cercano. La sobretensión aplicada a los condensadores de tántalo puede influir en su tasa de fallo. La sobretensión aplicada a los condensadores de tántalo puede influir en su tasa de fallo.Una tensión transitoria o un pico de corriente aplicado a condensadores electrolíticos de tantalio con electrolito de dióxido de manganeso sólido puede provocar la falla de algunos condensadores de tantalio y provocar directamente un cortocircuito.Los electrolíticos de tantalio están polarizados y generalmente requieren que el voltaje del electrodo anódico sea positivo en relación con el voltaje del cátodo.Al aplicar una tensión inversa, una corriente de fuga inversa fluye en áreas muy pequeñas de microfisuras u otros defectos a través de la capa dieléctrica hasta el ánodo del condensador electrolítico. Aunque la corriente puede ser de tan solo unos pocos microamperios, representa una densidad de corriente localizada muy alta que puede causar un pequeño punto caliente. Esto puede provocar cierta conversión del pentóxido de tantalio amorfo a la forma cristalina, más conductora. Cuando hay una corriente alta disponible, este efecto puede provocar una avalancha y el condensador puede sufrir un cortocircuito total.Sin embargo, los condensadores electrolíticos de tantalio pueden soportar, durante breves instantes, una tensión inversa durante un número limitado de ciclos. Las pautas más comunes para la tensión inversa del tantalio son:

• 10% de tensión nominal a un máximo de 1 V a 25 °C,
• 3% de tensión nominal a un máximo de 0,5 V a 85 °C,
• 1% de tensión nominal a un máximo de 0.1 V a 125 °C.

Estas pautas se aplican para excursiones cortas y nunca deben utilizarse para determinar la tensión inversa máxima por debajo de la cual un condensador puede utilizarse de forma permanente.

Los condensadores electrolíticos de tantalio, al igual que otros condensadores convencionales, tienen dos funciones eléctricas. En temporizadores o aplicaciones similares, se consideran un componente de almacenamiento de energía eléctrica. Sin embargo, para aplicaciones de suavizado, derivación o desacoplamiento, como en las fuentes de alimentación, los condensadores funcionan además como resistencias de CA para filtrar componentes de CA no deseados de los rieles de tensión. Para esta función de CA (polarizada), la resistencia de CA dependiente de la frecuencia (impedancia "Z") es tan importante como el valor de la capacitancia.

La impedancia es la relación compleja entre el voltaje y la corriente, con magnitud y fase, a una frecuencia específica en un circuito de CA. En este sentido, la impedancia es una medida de la capacidad del condensador para atenuar las corrientes alternas y puede utilizarse como la ley de Ohm.

${\displaystyle Z={\frac {\fnh} {\fnh} {\fnh00} {\fnh00} {\fnh\fnh} {\fn\fnh}} {\fn0}} {\fnh} {\fnh00\fnH00} {\fnh}} {\fnH00\fnH00\fnh00\fnh00\fnh}}}}} {\fnH00\fnH00\fnH00\fnH00\fnH00\fnH00\fnH00\fnH00\fnH00\fnH00\fnH00\fnH00\fnH00\fnH00\fnH00\fnH00}}}}}}}}}}}}}}}}\fnH00\fnH00\fnH00\fnH00\fnH00\fnH00\fnH00\fnH00\fnh}}}}\fn ¿Qué? } {I_{\mathrm {eff}}}} {\fnMicrosoft Sans Serif}}}} {\fnMicrosoft Sans Serif}$

La impedancia es una resistencia de CA dependiente de la frecuencia y posee magnitud y fase a una frecuencia específica. En las hojas de datos de los condensadores electrolíticos, solo se especifica la magnitud de impedancia |Z|, que se escribe simplemente como "Z". Según la norma IEC/EN 60384-1, los valores de impedancia de los condensadores electrolíticos de tantalio se miden y especifican a 10 kHz o 100 kHz, dependiendo de la capacitancia y la tensión del condensador.Además de la medición, la impedancia también puede calcularse utilizando los componentes idealizados de un circuito equivalente en serie de un condensador, que incluye un condensador ideal C, una resistencia ESR y una inductancia ESL. En este caso, la impedancia a la frecuencia angular ω se obtiene mediante la suma geométrica (compleja) de ESR y una reactancia capacitiva X_C.

${\displaystyle X_{C}=-{\frac {1}{\omega C}$

Y por una reactancia inductiva X_L (Inductancia)

${\displaystyle X_{L}=\omega L_{\mathrm {ESL}$.

Entonces Z está dado por

${\displaystyle Z={\sqrt ################################################################################################################################################################################################################################################################ {C}+(-X_{\mathrm {L})} {2}}}}}$.

En el caso especial de resonancia, donde ambas resistencias reactivas X_C y X_L tienen el mismo valor (X_C=X_L), la impedancia solo estará determinada por la ESR. Con frecuencias superiores a la resonancia, la impedancia aumenta de nuevo debido a la ESL del condensador. En este punto, el condensador comienza a comportarse principalmente como una inductancia.

• Impedancia típica y curvas ESR como función de frecuencia y temperatura
• 
  Impedancia típica y ESR como función de frecuencia
• 
  Impedancia típica y curvas ESR sobre frecuencia para diferentes estilos electrolíticos de condensador en comparación con MLCC

La resistencia en serie equivalente (ESR) resume todas las pérdidas resistivas del condensador. Estas son las resistencias terminales, la resistencia de contacto del electrodo, la resistencia de línea de los electrodos, la resistencia del electrolito y las pérdidas dieléctricas en la capa de óxido dieléctrico.La ESR influye en la ondulación de CA superpuesta restante tras el suavizado y puede afectar el funcionamiento del circuito. En relación con el condensador, la ESR es responsable de la generación de calor interno si una corriente de ondulación fluye por él. Este calor interno puede afectar la fiabilidad de los condensadores electrolíticos de tantalio.

Generalmente, la VSG disminuye al aumentar la frecuencia y la temperatura.

Históricamente, en las hojas de datos correspondientes, en los análisis de condensadores electrolíticos a veces se hace referencia al factor de disipación, tan δ, en lugar de a la ESR. El factor de disipación se determina por la tangente del ángulo de fase entre la resta de la reactancia capacitiva X_C y la reactancia inductiva X_L, y la ESR. Si la inductancia del condensador ESL es pequeña, el factor de disipación puede aproximarse como:

${\displaystyle \tan \delta = {\mbox{ESR}\cdot \omega C}$

El factor de disipación tan δ se utiliza para condensadores con pérdidas muy bajas en circuitos de determinación de frecuencia o circuitos resonantes, donde el valor recíproco del factor de disipación se denomina factor de calidad (Q), que representa el ancho de banda del resonador.

Una "corriente de rizado" es el valor eficaz de una corriente alterna (CA) superpuesta de cualquier frecuencia a una corriente continua. Se genera principalmente en fuentes de alimentación (incluidas las de modo conmutado) tras rectificar una tensión alterna y fluye como corriente de carga y descarga a través del condensador de desacoplamiento o de suavizado.Las corrientes de rizado generan calor dentro del cuerpo del condensador. Esta pérdida de potencia por disipación (P_L) se debe a la ESR y es el cuadrado de la corriente de rizado efectiva (RMS) (I_R).

${\displaystyle P_{L}=I_{R}\cdot ESR}$

Este calor generado internamente, sumado a la temperatura ambiente y posiblemente a otras fuentes de calor externas, da como resultado una diferencia de temperatura de Δ T en el cuerpo del condensador con respecto a la temperatura ambiente. Este calor debe distribuirse en forma de pérdidas térmicas P_th entre la superficie A del condensador y la resistencia térmica β con respecto a la temperatura ambiente.

${\displaystyle P_{th}=\ Delta T\cdot A\cdot \beta }$

El calor generado internamente debe distribuirse al ambiente mediante radiación térmica, convección y conducción térmica. La temperatura del condensador, que se establece en función del equilibrio entre el calor producido y distribuido, no debe superar la temperatura máxima especificada.La corriente de rizado se especifica como un valor eficaz (RMS) a 100 o 120 Hz, o a 10 kHz a una temperatura superior. Las corrientes de rizado no sinusoidales deben analizarse y separarse en sus frecuencias sinusoidales componentes mediante análisis de Fourier, y la corriente de rizado equivalente se calcula como la raíz cuadrada de la suma de los cuadrados de las corrientes individuales.

${\displaystyle I_{R}={\sqrt {\fn}} {\fn}}}} {\c}}}}} {\c}} {\c}} {\c}}} {\c}}}} {}}}}}} {\c}}} {}}}}}} {}}}} {}}}}} {}}}}} {}}}}}}}} {}}}}}}} {}}}}}}}} {}}}}}}}}}}}}} {}}}}}}}}}}}}}}}}}} {}}}}}}}}}}}}}}} {}}}}}}}}}}}}}}}}}}}} {}}}}}}}}}}}}}}} {}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}} {}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}$

En los condensadores electrolíticos de tantalio sólido, el calor generado por la corriente de ondulación afecta su fiabilidad. Superar el límite suele provocar fallos catastróficos con cortocircuitos y componentes quemados.Los condensadores electrolíticos de tantalio sólido pueden dañarse por sobrecorrientes, picos o pulsos. Los condensadores de tantalio, expuestos a sobrecorrientes, picos o pulsos, deben utilizarse con una reducción de tensión de hasta el 70 % en circuitos altamente inductivos. De ser posible, el perfil de tensión debe ser de activación por rampa, ya que esto reduce la corriente pico que detecta el condensador.

La corriente de fuga de CC es una característica especial de los condensadores electrolíticos, que otros condensadores convencionales no poseen. Esta corriente está representada por la resistencia R_leak en paralelo con el condensador en el circuito equivalente en serie de los condensadores electrolíticos. Las principales causas de la corriente de fuga en los condensadores de tantalio sólido son la ruptura eléctrica del dieléctrico, las vías conductoras debido a impurezas o una anodización deficiente, la derivación del dieléctrico debido al exceso de dióxido de manganeso, las vías de humedad o los conductores del cátodo (carbono, plata). Esta corriente de fuga en los condensadores de electrolito sólido no puede reducirse mediante la "reparación" (generación de nuevo óxido), ya que, en condiciones normales, los electrolitos sólidos no pueden suministrar oxígeno para los procesos de formación. Esta afirmación no debe confundirse con el proceso de autorreparación durante la cristalización de campo, como se describe en la sección "Fiabilidad (tasa de fallos").La especificación de la corriente de fuga en las hojas de datos suele darse multiplicando el valor de capacitancia nominal C_R por el valor de la tensión nominal U_R, junto con una cifra adicional, medida tras un tiempo de medición de 2 o 5 minutos, por ejemplo:

${\displaystyle I_{\mathrm {Leak}=0{}01\,\mathrm {{A} {\cdot F} \cdot U_{\mathrm {R}\cdot C_{\mathrm [R] }+3\,\mathrm {\mu] A}$

El valor de la corriente de fuga depende de la tensión aplicada, de la temperatura del condensador, del tiempo de medición y de la influencia de la humedad causada por las condiciones de sellado de la caja. Normalmente tienen una corriente de fuga muy baja, en la mayoría de los casos mucho menor que la especificada para el peor de los casos.La absorción dieléctrica ocurre cuando un condensador que ha permanecido cargado durante mucho tiempo retiene cierta carga al descargarse brevemente. Si bien un condensador ideal alcanzaría cero voltios tras la descarga, los condensadores reales desarrollan un pequeño voltaje debido a la descarga dipolar retardada, un fenómeno también conocido como relajación dieléctrica, «saturación» o «acción de la batería».

Valores de absorción dieléctrica para condensadores de tantalio

Tipo de condensador	Absorción Diéctrica
condensadores electrolíticos de Tantalum con electrolito sólido	2 a 3%, 10%

La absorción dieléctrica puede causar problemas en circuitos que utilizan corrientes muy pequeñas, como los integradores con constantes de tiempo largas o los circuitos de muestreo y retención. Sin embargo, en la mayoría de las aplicaciones donde los condensadores electrolíticos de tantalio soportan las líneas de alimentación, la absorción dieléctrica no supone un problema.

La confiabilidad de un componente es una propiedad que indica su eficacia en un intervalo de tiempo. Está sujeta a un proceso estocástico y puede describirse cualitativa y cuantitativamente; no es directamente medible. La confiabilidad de los condensadores electrolíticos se determina empíricamente mediante la identificación de la tasa de fallos en las pruebas de resistencia que acompañan a la producción; véase Ingeniería de confiabilidad #Pruebas de confiabilidad.La confiabilidad normalmente se muestra en una curva de bañera y se divide en tres áreas: fallas prematuras o de mortalidad infantil, fallas aleatorias constantes y fallas por desgaste. Los tipos de falla incluidos en la tasa total de fallas son cortocircuito, circuito abierto y fallas por degradación (superación de los parámetros eléctricos).La predicción de la fiabilidad se expresa generalmente en una tasa de fallos λ, abreviada como FIT (fallos en el tiempo). Esta es la cantidad de fallos que se pueden esperar en mil millones (10⁹) horas de funcionamiento de un componente (por ejemplo, 1000 componentes durante 1 millón de horas, o 1 millón de componentes durante 1000 horas, lo que equivale a 1 ppm/1000 horas) en condiciones de funcionamiento fijas durante el período de fallos aleatorios constantes. Este modelo de tasa de fallos asume implícitamente el concepto de "fallo aleatorio". Los componentes individuales fallan en momentos aleatorios, pero a una tasa predecible. Las condiciones de funcionamiento estándar para la tasa de fallos FIT son 40 °C y 0,5 U_R.

El valor recíproco de FIT es el tiempo medio entre fallos (MTBF).Para los condensadores de tantalio, la tasa de fallos suele especificarse a 85 °C y con la tensión nominal U_R como condiciones de referencia, y se expresa como porcentaje de componentes averiados por cada mil horas (n %/1000 h). Es decir, el número "n" de componentes averiados cada 10⁵ horas o, en FIT, el valor multiplicado por diez mil cada 10⁹ horas.

Para condiciones distintas a las de operación estándar de 40 °C y 0,5 U_R, para otras temperaturas y voltajes aplicados, para la carga de corriente, el valor de capacitancia, la resistencia del circuito, las influencias mecánicas y la humedad, el valor de FIT puede recalcularse con factores de aceleración estandarizados para contextos industriales o militares. Por ejemplo, una temperatura y un voltaje aplicados más altos aumentan la tasa de fallas.La fuente más citada para recálculos de la tasa de fallos es la norma MIL-HDBK-217F, la "biblia" del cálculo de la tasa de fallos para componentes electrónicos. SQC Online, la calculadora estadística en línea para muestreo de aceptación y control de calidad, ofrece una herramienta en línea para análisis breves que permite calcular valores de tasa de fallos dados según las condiciones de aplicación.Algunos fabricantes de condensadores de tantalio pueden tener sus propias tablas de cálculo FIT.Los condensadores de tantalio son componentes fiables. La mejora continua en las tecnologías de polvo de tantalio y condensadores ha dado como resultado una reducción significativa de la cantidad de impurezas presentes, que anteriormente causaban la mayoría de los fallos de cristalización en campo. Los condensadores de tantalio disponibles comercialmente han alcanzado ahora, como productos estándar, el alto nivel de "C" del estándar MIL, que es del 0,01 %/1000 h a 85 °C y U_R, o 1 fallo cada 10⁷ horas a 85 °C y U_R. Recalculada en FIT con los factores de aceleración de MIL HDKB 217F a 40 °C y 0,5 U_R, esta tasa de fallo para un condensador de chip de tantalio de 100 μF/25 V utilizado con una resistencia en serie de 0,1 Ω es de 0,02 FIT.

La vida útil, la vida útil, la vida útil bajo carga o la vida útil de los condensadores electrolíticos de tantalio dependen completamente del electrolito utilizado:

• Los electrolitos líquidos no tener una especificación de tiempo de vida. (Cuando esté sellado herméticamente)
• Los electrolitos de dióxido de manganeso no tener una especificación de tiempo de vida.
• Los electrolitos de polímero do tener una especificación de tiempo de vida.

El electrolito polimérico presenta un ligero deterioro de la conductividad debido a un mecanismo de degradación térmica del polímero conductor. La conductividad eléctrica disminuye con el tiempo, de acuerdo con una estructura metálica granular, en la que el envejecimiento se debe a la contracción de los granos de polímero conductor. La vida útil de los condensadores electrolíticos poliméricos se especifica de forma similar a la de los condensadores electrolíticos no sólidos, pero su cálculo sigue otras reglas que resultan en una vida útil mucho mayor.Los condensadores de tantalio presentan diferentes comportamientos eléctricos a largo plazo según el electrolito utilizado. Se especifican las reglas de aplicación para los tipos con un modo de fallo inherente para garantizar una alta fiabilidad y una larga vida útil.

Comportamiento eléctrico a largo plazo, modos de falla, mecanismo de autosanación y reglas de aplicación de los diferentes tipos de condensadores electrolíticos de tantalio

Tipo de condensadores electrolíticos	A largo plazo Comportamiento eléctrico	Modos de fracaso	Auto-sanación mecanismo	Aplicación reglas
Tantalum e-caps sólido MnO2 electrolito	estable	Cristalización de campo	Thermally inducida aislante de fallas en la dielectricidad por reducción del electrolito MnO2 en aislamiento Mn2O3 si la disponibilidad actual es limitada	Voltaje desgarrando 50% Resistencia serie 3 Ω/V
Tantalum e-caps electrolito de polímero sólido	Deterioro de la conductividad, ESR increases	Cristalización de campo	Aislamiento de fallas en la dieléctrica por oxidación o evaporación del electrolito de polímero	Voltaje derramando 20%

Los condensadores de tantalio son tan fiables como otros componentes electrónicos, con tasas de fallo muy bajas. Sin embargo, presentan un único modo de fallo llamado "cristalización de campo". Esta cristalización es la principal causa de degradación y fallos catastróficos en los condensadores de tantalio sólido. Más del 90 % de los fallos poco frecuentes actuales en los condensadores electrolíticos de estado sólido de tantalio se deben a cortocircuitos o a un aumento de la corriente de fuga debido a este modo de fallo.La película de óxido extremadamente delgada de un condensador electrolítico de tantalio, la capa dieléctrica, debe formarse en una estructura amorfa. Se ha informado que la transformación de la estructura amorfa en una estructura cristalizada aumenta la conductividad mil veces, junto con un aumento del volumen de óxido. La cristalización de campo, seguida de una ruptura dieléctrica, se caracteriza por un aumento repentino de la corriente de fuga en cuestión de milisegundos, de magnitud nanoamperial a magnitud amperial en circuitos de baja impedancia. El aumento del flujo de corriente puede acelerarse en un "efecto avalancha" y propagarse rápidamente a través del metal/óxido. Esto puede provocar diversos grados de destrucción, desde pequeñas áreas quemadas en el óxido hasta franjas quemadas en zigzag que cubren grandes áreas de la pastilla o la oxidación completa del metal. Si la fuente de corriente es ilimitada, una cristalización de campo puede provocar un cortocircuito en el condensador. En estas circunstancias, la falla puede ser catastrófica si no hay nada que limite la corriente disponible, ya que la resistencia en serie del condensador puede llegar a ser muy baja.

Las impurezas, pequeños daños mecánicos o imperfecciones en el dieléctrico pueden afectar la estructura, transformándola de amorfa a cristalina y, por lo tanto, reduciendo la rigidez dieléctrica. La pureza del polvo de tantalio es uno de los parámetros más importantes para definir su riesgo de cristalización. Desde mediados de la década de 1980, los polvos de tantalio manufacturados han mostrado un aumento en su pureza.Las sobrecorrientes tras las tensiones inducidas por la soldadura pueden iniciar la cristalización, lo que provoca la ruptura del aislamiento. La única manera de evitar fallos catastróficos es limitar la corriente que fluye desde la fuente para reducir la ruptura a un área limitada. La corriente que fluye a través del área cristalizada provoca un calentamiento en el cátodo de dióxido de manganeso cerca de la falla. A temperaturas más altas, una reacción química reduce el dióxido de manganeso conductor circundante al óxido de manganeso(III) aislante (Mn₂O₃) y aísla el óxido cristalizado en la capa de óxido de tantalio, deteniendo el flujo de corriente local.Los condensadores de tantalio sólido con cristalización son más propensos a fallar al encenderse. Se cree que la tensión a través de la capa dieléctrica es el mecanismo desencadenante de la ruptura y que la corriente de encendido impulsa el colapso hasta provocar una falla catastrófica. Para evitar estas fallas repentinas, los fabricantes recomiendan:

• voltaje de aplicación del 50% desacelerando contra voltaje nominal
• usando una resistencia de serie de 3 Ω/V o
• uso de circuitos con modos de encendido lento (circuitos de arranque suave).

Símbolos de condensadores electrolíticos

Polarizada. electrolítica condensador	Polarizada. electrolítica condensador	Polarizada. electrolítica condensador	Bipolar electrolítica... condensador

Los condensadores electrolíticos pequeños o de baja tensión pueden conectarse en paralelo de forma segura. Los condensadores de gran tamaño, especialmente los de alta tensión, deben protegerse individualmente contra la descarga repentina de todo el banco debido a una falla.

Algunas aplicaciones, como los convertidores CA/CA con enlace CC para control de frecuencia en redes trifásicas, requieren voltajes más altos que los que suelen ofrecer los condensadores electrolíticos de aluminio. Para estas aplicaciones, los condensadores electrolíticos pueden conectarse en serie para aumentar su capacidad de resistencia al voltaje. Durante la carga, el voltaje en cada condensador conectado en serie es proporcional al inverso de la corriente de fuga de cada condensador. Dado que cada condensador difiere ligeramente en su corriente de fuga, los condensadores con mayor corriente de fuga recibirán menor voltaje. El equilibrio de voltaje en los condensadores conectados en serie no es simétrico. Se debe proporcionar un equilibrio de voltaje pasivo o activo para estabilizar el voltaje en cada condensador.

Todos los condensadores de tantalio son componentes polarizados, con terminales positivos o negativos claramente marcados. Al someterse a una inversión de polaridad (aunque sea brevemente), el condensador se despolariza y la capa de óxido dieléctrico se rompe, lo que puede provocar su fallo incluso si posteriormente se opera con la polaridad correcta. Si la falla es un cortocircuito (el caso más común) y la corriente no se limita a un valor seguro, puede producirse una fuga térmica catastrófica. Esta falla puede incluso provocar que el condensador expulse con fuerza su núcleo en llamas.Los condensadores electrolíticos de tantalio con electrolito sólido se marcan en su terminal positivo con una barra o un signo "+". Los condensadores electrolíticos de tantalio con electrolito no sólido (de tipo axial) se marcan en el terminal negativo con una barra o un signo "-" (menos). La polaridad se identifica mejor en el lado moldeado de la caja, que tiene el terminal positivo. Los diferentes estilos de marcado pueden causar confusión.Una causa particular de confusión es que, en los condensadores de tantalio de montaje superficial, el terminal positivo está marcado con una barra. Mientras que en los condensadores de aluminio de montaje superficial, es el terminal negativo el que está marcado.En los condensadores de tantalio de principios de la década de 1970, la polaridad se indica con un punto. El cable positivo es el de la derecha cuando el lado con el punto mira hacia usted. El cable positivo también puede ser ligeramente más largo. Además, la polaridad se marca en las placas de circuito impreso (PCB) mediante puntos de soldadura de diferentes formas si no hay signos "+" o "-". Por ejemplo, se utiliza un punto de soldadura cuadrado para la polaridad positiva (debe verificarse en cada caso particular midiendo la conexión con los pines de tierra, negativo o positivo).Los condensadores de tantalio, como la mayoría de los demás componentes electrónicos, y si hay suficiente espacio disponible, tienen marcas impresas que indican el fabricante, el tipo, las características eléctricas y térmicas, y la fecha de fabricación. Sin embargo, la mayoría de los condensadores de tantalio son de tipo chip, por lo que el espacio reducido limita las marcas impresas a la capacitancia, la tolerancia, el voltaje y la polaridad.Los condensadores más pequeños utilizan una notación abreviada. El formato más común es: XYZ J/K/M ≤ V, donde XYZ representa la capacitancia (calculada como XY × 10^Z pF), las letras K o M indican la tolerancia (±10 % y ±20 % respectivamente) y ≤ V representa la tensión de trabajo.

Ejemplos:

• 105K 330V implica una capacitancia de 10 × 10⁵ pF = 1 μF (K = ±10%) con un voltaje de trabajo de 330 V.
• 476M 100V implica una capacitancia de 47 × 10⁶ pF = 47 μF (M = ±20%) con un voltaje de trabajo de 100 V.

La capacitancia, la tolerancia y la fecha de fabricación pueden indicarse con un código corto especificado en la norma IEC/EN 60062. Ejemplos de marcado corto de la capacitancia nominal (microfaradios): μ47 = 0,47 μF, 4μ7 = 4,7 μF, 47μ = 47 μF

La fecha de fabricación suele imprimirse de acuerdo con las normas internacionales.

• Versión 1: codificación con código de numeral año/semana, "1208" es "2012, semana número 8".
• Versión 2: codificación con código de año/mes. Los códigos del año son: "R" = 2003, "S"= 2004, "T" = 2005, "U" = 2006, "V" = 2007, "W" = 2008, "X" = 2009, "A" = 2010, "B" = 2011, "C" = 2012, "D" = 2013, "E" = 2014 etc. Los códigos del mes son: "1" a "9" = Jan. a Sept., "O" = Octubre, "N" = Noviembre, "D" = Diciembre. "X5" es entonces "2009, Mayo"

Para condensadores muy pequeños, no es posible marcarlos; solo el embalaje del componente o los registros del fabricante del conjunto de los componentes utilizados permiten identificarlos completamente.La Comisión Electrotécnica Internacional (IEC), una organización internacional de normalización no gubernamental y sin fines de lucro, publica definiciones estándar de características y métodos de prueba para componentes eléctricos y electrónicos y tecnologías relacionadas. Esta organización se basa en las normas de otras organizaciones del sector para características de aplicación específicas, como las normas de tamaño de la EIA, las normas de soldabilidad del IPC, etc. Las normas y métodos de calidad y fiabilidad de las especificaciones MIL-STD de EE. UU. se utilizan para componentes que requieren una mayor fiabilidad o un entorno operativo menos favorable.La definición de las características y el procedimiento de los métodos de ensayo para condensadores destinados a equipos electrónicos se establecen en la Especificación genérica:

• IEC/EN 60384-1: Condenadores fijos para uso en equipo electrónico

Las pruebas y requisitos que deben cumplir los condensadores electrolíticos de aluminio y tantalio para su uso en equipos electrónicos para su homologación como tipos normalizados se establecen en las siguientes especificaciones seccionales:

• IEC/EN 60384-3Ciclo de superficie fijado condensadores electrolíticos con electrolito sólido de dióxido de manganeso
• IEC/EN 60384-15condensadores de equivalente fijos con electrolito no sólido y sólido
• IEC/EN 60384-24—Condenadores electrolíticos con electrolito sólido de polímero conductivo

Los condensadores de tantalio son el principal uso del elemento tántalo. El mineral de tantalio es uno de los minerales de conflicto. Algunas organizaciones no gubernamentales colaboran para concienciar sobre la relación entre los dispositivos electrónicos de consumo y los minerales de conflicto.El mercado de condensadores electrolíticos de tantalio en 2008 fue de aproximadamente 2200 millones de dólares estadounidenses, lo que representa aproximadamente el 12 % del mercado total de condensadores.

Programas de productos de fabricantes más grandes de condensadores electrolíticos de tantalio

Fabricantes	Versiones disponibles
	Ta-MnO2- SMD-Chips	Ta-Polymer- SMD-Chips	Ta-MnO2- radial	Axial-solid-MnO2- MIL-PRF-39003	Axial-Wet- MIL-PRF-39006
AVX	X	X	X	—	X
Cornell-Dubillier	X	—	—	—	—
Exxelia Group	X	—	X	X	X
Kemet	X	X	X	X	—
NCC-Matsuo	X	X	X	X	X
NEC/Tokin	X	X	—	—	—
NIC	X	X	—	—	—
ROHM	X	X	—	—	—
Samsung Electromecánica	X	X	—	—	—
Vishay	X	X	X	X	X

La baja fuga y la alta capacidad de los condensadores de tantalio favorecen su uso en circuitos de muestreo y retención para lograr una larga duración de retención, así como en algunos circuitos de temporización de larga duración donde la precisión de la temporización no es crucial. También se utilizan a menudo para el desacoplamiento de rieles de alimentación en paralelo con condensadores de película o cerámicos, que proporcionan baja ESR y baja reactancia a alta frecuencia. Los condensadores de tantalio pueden sustituir a los condensadores electrolíticos de aluminio en situaciones donde el entorno externo o la densidad de componentes generan un ambiente interno con altas temperaturas y donde la alta fiabilidad es fundamental. Equipos como la electrónica médica y los equipos espaciales, que requieren alta calidad y fiabilidad, utilizan condensadores de tantalio.Una aplicación especialmente común de los condensadores de tantalio de bajo voltaje es el filtrado de la fuente de alimentación en placas base de ordenadores y periféricos, debido a su pequeño tamaño y fiabilidad a largo plazo.

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