1.5 電解電容器封裝形式的變化

在電解電容器改進(jìn)的過(guò)程中，電解電容器的封裝形式也發(fā)生了變化。小型電解電容器從過(guò)去的蠟管封裝和負(fù)極為鋁殼、正極為焊片的封裝方式變成現(xiàn)在的軸向引線方式，如圖1-6所示。

這種封裝形式的優(yōu)點(diǎn)是安裝牢固，大多在歐美電子電路中應(yīng)用，缺點(diǎn)是制造過(guò)程相對(duì)麻煩，成本相對(duì)較高。

隨著電子電路的商業(yè)化，作為商業(yè)競(jìng)爭(zhēng)，要求電子電路中的每一個(gè)元器件的成本要盡可能的低，日本則采用了同側(cè)引線方式，如圖1-7所示。

同側(cè)引線式電解電容器便于機(jī)械化大批量生產(chǎn)，生產(chǎn)成本低，同時(shí)還可以減小電解電容器占用電路板的面積，有利于減小電子電路的體積。在小型電解電容器封裝競(jìng)爭(zhēng)過(guò)程中，同側(cè)引線式電解電容器戰(zhàn)勝了軸向引線式電解電容器。國(guó)產(chǎn)小型電解電容器多為同側(cè)引線方式。

與此同時(shí)，電容器的體積在不斷地減小。例如10μF/400V電解電容器，蠟管封裝時(shí)尺寸大概需要?25mm×60mm（不包括引線），20年前，同規(guī)格的同側(cè)引線式電解電容器尺寸約為?12.5mm×20mm，現(xiàn)在則僅僅需要?10mm×16mm，甚至小尺寸的可以達(dá)到?8mm×16mm或?10mm×12.5mm。

大電容量電解電容器僅靠?jī)蓚€(gè)引線固定顯得不可靠，需要更堅(jiān)固的固定方式。早期的大電容量電解電容器為焊片式，采用卡子固定方式。對(duì)于晶體管電子電路和集成電路，這種安裝方式不適合，需要更簡(jiǎn)單的安裝方式，最好是直接焊接在電路板上，并且用焊接的引腳將電解電容器固定，這需要比較結(jié)實(shí)的引腳。最常見(jiàn)的就是“牛角”型電解電容器。這種電解電容器引出線為同側(cè)比較粗的引腳，為了波峰焊條件下能牢固地固定在電路板上，引腳為彎曲形狀，以勾在電路板的焊孔里不至于脫落。這種引腳很像牛角，故稱為“牛角”型電解電容器，如圖1-8所示。

電解電容器體積更大時(shí)，兩只插腳的機(jī)械強(qiáng)度顯得不夠，需要用四只插腳或五只插腳固定，如圖1-9a、圖1-9b所示。

通常，由于電解電容器僅僅需要兩只引腳作為電極，四插腳的“牛角”型電解電容器有兩只插腳是內(nèi)部不連接正極和負(fù)極。但是由于電解電容器內(nèi)部電解液的存在，沒(méi)有內(nèi)部連接的插腳可以認(rèn)為與負(fù)極等電位，但是不能作為電極承受電流。

現(xiàn)在“牛角”型電解電容器最大可以做到2200μF/400V。大型“牛角”型電解電容器相對(duì)于螺栓式電解電容器便宜得多。

大型“牛角”型電解電容器除了選用四插腳方式外，近年來(lái)還出現(xiàn)了新型的插片式電解電容器，由于插片的機(jī)械強(qiáng)度遠(yuǎn)大于插腳，且兩只插片以90°垂直方向安裝，可以獲得比四插腳的電解電容器更堅(jiān)固的安裝強(qiáng)度。插片式電解電容器如圖1-10所示。

電容量繼續(xù)增大，“牛角”型電解電容器的引腳無(wú)法可靠地固定電解電容器時(shí)，需要更堅(jiān)固、可以通過(guò)更大電流的封裝形式，這就是螺栓式電解電容器，如圖1-11所示。

螺栓式電解電容器的固定通常不適用電極的螺栓，而是用卡子，所以比較著名的電解電容器制造商會(huì)將卡子與電解電容器一同出售。螺栓式電解電容器甚至可以做到10 mF/450V或3F/16V，尺寸可以做到直徑約100mm，高度近250mm。如果需要更大的電解電容器就需要采用多只并聯(lián)方式，至少現(xiàn)在是這樣。

電子元件裝配進(jìn)入貼片化后，要求電解電容器也要滿足貼片的要求，貼片式封裝的電解電容器應(yīng)運(yùn)而生，如圖1-12所示。

上述電解電容器均為卷繞而成，存在較大寄生電感，而疊片形式（即MLCC或貼片式鉭電解電容器的封裝形式）的電容器具有很低的寄生電感，為了減小電解電容器的寄生電感，提高電解電容器的頻率性能，要求電容器采用貼片式鉭電解電容器的封裝形式。疊片式電解電容器如圖1-13所示。

電解電容器封裝也決定了電解電容器可以承受的電流能力。例如，引線式電解電容器每個(gè)電極只有一個(gè)導(dǎo)針，而“牛角”型電解電容器每個(gè)電極至少有兩個(gè)導(dǎo)流條，螺栓式電解電容器每個(gè)電極根據(jù)流過(guò)的電流，可以有更多的導(dǎo)流條。

很顯然，每個(gè)電極僅有一個(gè)導(dǎo)針時(shí)，對(duì)應(yīng)的載流能力相對(duì)最小。“牛角”型電解電容器至少有兩個(gè)導(dǎo)流條，載流能力肯定比僅有一個(gè)導(dǎo)針的大，而更多的導(dǎo)流條會(huì)成倍地增加載流能力。

可以相信，如果將來(lái)的電解電容器需要更高的載流能力，必然會(huì)出現(xiàn)具有更高載流能力的電極導(dǎo)流方式和全新的封裝形式。