SMT电解电容器工艺详解
常见的SMC电解电容器有铝电解电容器和钽电解电容器两种。
1.铝电解电容器
铝电解电容器的容量和额定工作电压的范围比较大，因此做成贴片形式比较困难，一般是异形。主要应用于各种消费类电子产品中，价格低廉。按照外形和封装材料的不同，铝电解电容器可分为矩形（树脂封装）和圆柱形（金属封装）两类。
铝电解电容器的制作方法为将高纯度的铝箔（含铝 99.9%～99.99%）电解腐蚀成高倍率的附着面，然后在硼酸、磷酸等弱酸性的溶液中进行阳极氧化，形成电介质薄膜，作为阳极箔；将低纯度的铝箔（含铝99.5%～99.8%）电解腐蚀成高倍率的附着面，作为阴极箔；用电解纸将阳极箔和阴极箔隔离后烧成电容器芯子，经电解液浸透，根据电解电容器的工作电压及电导率的差异，分成不同的规格，然后用密封橡胶铆接封口，最后用金属铝壳或耐热环氧树脂封装。
由于铝电解电容器采用非固体介质作为电解材料，因此在再流焊工艺中，应严格控制焊接温度，特别是再流焊接的峰值温度和预热区的升温速率。采用手工焊接时电烙铁与电容器的接触时间应尽量控制在2 s以下。
铝电解电容器的电容值及耐压值在其外壳上均有标注，外壳上的深色标记代表负极，如图1所示。图（a）是铝电解电容器的形状和结构，图（b）是它的标注和极性表示方式。
图1 SMC铝电解电容器
贴片式的组装工艺中电容本身也是直立于PCB的，与插件式铝电解电容器的区别是SMT贴片电容有黑色的橡胶底座。
2.钽电解电容
固体钽电解电容器的性能优异，是所有电容器中体积小而又能达到较大电容量的产品。因此容易制成适于表面贴装的小型和片式元件。虽然钽原料稀缺，钽电容价格较昂贵，但由于大量采用高比容钽粉，加上对电容器制造工艺的改进和完善，钽电解电容器得到了迅速的发展，使用范围日益广泛。
目前生产的钽电解电容器主要有烧结型固体、箔形卷绕固体、烧结型液体等三种，其中烧结型固体约占目前生产总量的95%以上，而又以非金属密封型的树脂封装式为主体。图2所示是烧结型固体电解质片状钽电容器的内部结构图。
图2烧结型固体电解质片状钽电容器的内部结构图
钽电解电容器的工作介质是在钽金属表面生成的一层极薄的五氧化二钽膜。此层氧化膜介质与组成电容器的一个端极结合成整体，不能单独存在。因此单位体积内所具有的电容量特别大。即比容量非常高，所以特别适宜于小型化。在钽电解电容器工作过程中，具有自动修补或隔绝氧化膜中疵点的性能，使氧化膜介质随时得到加固和恢复其应有的绝缘能力，而不致遭到连续的累积性破坏。这种独特自愈性能，保证了其长寿命和可靠性的优势。
按照其外形，钽电解电容器可以分为片状矩形和圆柱形两种。按封装形式的不同，分为裸片型、模塑封装型和端帽型3种，如图3所示。
图3SMC钽电解电容器的类型
① 裸片型即无封装外壳，吸嘴无法吸取，故贴片机无法贴装，一般用于手工贴装。其尺寸小，成本低，但对恶劣环境的适应性差。对于裸片型钽电解电容器来讲，有引线一端为正极。
② 模塑封装型即常见的矩形钽电解电容器，多数为浅黄色塑料封装。其单位体积电容低，成本高，尺寸较大，可用于自动化生产中。该类型电容器的阴极和阳极与框架引脚的连接会导致热应力过大，对机械强度影响较大，广泛应用于通信类电子产品中。对于模塑封装型钽电解电容来讲，靠近深色标记线的一端为正极。
③ 端帽型也称树脂封装型，主体为黑色树脂封装，两端有金属帽电极。它的体积中等，成本较高，高频性能好，机械强度高，适合自动贴装，常用于投资类电子产品中。对于端帽型钽电解电容器来讲，靠近白色标记线的一端为正极。
端帽型钽电解电容器尺寸范围为：宽度1.27～3.81 mm，长度2.54～7.239 mm，高度1.27～2.794 mm。电容量范围是0.1～100 μF，直流工作电压范围为4～25 V。
④ 圆柱形。圆柱形钽电解电容器由阳极、固体半导体阴极组成，采用环氧树脂封装。该电容器的制作方法为将作为阳极引脚的钽金属线放入钽金属粉末中，加压成形，然后在1650～2000℃的高温真空炉中烧结成阳极芯片，将芯片放入磷酸等电解质中进行阳极氧化，形成介质膜，通过钽金属线与非磁性阳极端子连接后作为阳极。然后浸入硝酸锰等溶液中，在200～400℃的气浴炉中进行热分解，形成二氧化锰固体电解质膜并作为阴极。成膜后，在二氧化锰层上沉积一层石墨，再涂银浆，用环氧树脂封装，最后打上标志。从圆柱形钽电解电容器的结构可以看出，该电容器有极性。阳极采用非磁性金属，阴极采用磁性金属，所以，通常可根据磁性来判断正负电极。其电容值采用色环标定，具体颜色对应的数值见表1。
表1圆柱形钽电解电容器的色环标志
