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Article

1 - CONDENSATEURS ÉLECTROCHIMIQUES

2 - CONDENSATEURS FILMS

3 - TENDANCES

4 - CONCLUSION – PERSPECTIVES

5 - GLOSSAIRE

6 - NOTATIONS ET SYMBOLES

Article de référence | Réf : E1926 v1

Notations et symboles
Condensateurs électrochimiques et condensateurs films - Technologies et évolution

Auteur(s) : Henri LAVILLE, Tchavdar DOYTCHINOV, Antoine DIDION, Gregory DOUGLADE

Date de publication : 10 nov. 2018

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NOTE DE L'ÉDITEUR

Cet article est la version actualisée d’une partie de l’article E1925 intitulé « Condensateurs », rédigé par Alain BEAUGER, Jean-Marie HAUSSONNE, Jean-Claude NIEPCE, et paru en 2007.

17/12/2018

RÉSUMÉ

Cet article traite des condensateurs électrochimiques et films qui sont des composants passifs utilisés dans tous les domaines de l’électronique, en décrit les diverses technologies et présente leurs performances électriques en fonction de la nature du diélectrique et de la structure électrode-isolant-électrode. Le choix du type de condensateur dépend de l’application visée : il s’effectue en tenant compte de la valeur de la capacité recherchée et du comportement du diélectrique selon les conditions d’utilisation. Les technologies de mise en œuvre et de report, ainsi que les contraintes de fiabilité et de coût sont d’autres facteurs de choix.

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ABSTRACT

Electrolytic capacitors and film capacitors Technologies and evolution

This article concerns electrolytic and film capacitors, passive components used in every domain of electronics. It describes the corresponding technologies and presents their electrical performance as a function of the nature of the dielectric and of the electrode-insulator-electrode structure. Choice of capacitor type depends on the desired application. It must take into account the value of the capacitance needed and the behavior of the dielectric according to the conditions of use. Implementation and bonding technologies together with reliability and cost constraints are also to be considered.

Auteur(s)

  • Henri LAVILLE : Responsable Recherche et Technologie - Exxelia, GBU Capacitors, Chanteloup-en-Brie, France

  • Tchavdar DOYTCHINOV : Directeur Recherche et Développement - Exxelia, GBU Capacitors, Chanteloup-en-Brie, France

  • Antoine DIDION : Responsable Recherche et Technology Exxelia Tantalum - Exxelia, GBU Capacitors, Saint-Nazaire, France

  • Gregory DOUGLADE : Directeur Technique Exxelia Sic-Safco - Exxelia, GBU Capacitors, Saint-Nazaire, France - Cet article est la version actualisée d’une partie de l’article [E 1 925] intitulé « Condensateurs », rédigé par Alain BEAUGER, Jean-Marie HAUSSONNE, Jean-Claude NIEPCE, et paru en 2007.

INTRODUCTION

Les condensateurs sont des composants passifs, utilisés dans tous les domaines de l’électronique : télécommunications, informatique, automobile, spatial, grand public, etc. Ils permettent d’emmagasiner transitoirement une charge électrique entre deux électrodes séparées par un matériau isolant appelé diélectrique. Leurs performances électriques dépendent de la nature du diélectrique et de la structure électrode-isolant-électrode. Ces considérations permettent, hors technologies émergentes, de les classer en trois grandes familles :

  • condensateurs céramiques ;

  • condensateurs électrochimiques ;

  • condensateurs film.

Le choix du type de condensateur dépend des contraintes imposées par l’application visée : il s’effectue non seulement en tenant compte de la valeur de la capacité recherchée, mais aussi du comportement du diélectrique en fonction de la température, de la fréquence, de l’amplitude du signal à traiter, de la tension de polarisation, des contraintes climatiques, etc. Enfin, les technologies de mise en œuvre et de report, ainsi que les contraintes de fiabilité et de coût, sont à considérer.

L’évolution technologique des condensateurs est liée à une double sollicitation de miniaturisation et de baisse des coûts. Cette tendance a imposé, dans les domaines des télécommunications et des applications dites grand public, l’emploi exclusif des techniques de report en surface des composants sur circuits imprimés. Ainsi, les condensateurs destinés aux circuits électroniques de grande diffusion, qui ne peuvent pas suivre cette évolution pour des raisons économiques ou techniques, ont disparu ou vont disparaître, tandis que de nouvelles technologies (condensateurs « silicium » par exemple) se développent.

Par ailleurs, l’évolution de l'électronique vers une miniaturisation accrue implique une demande incessante vers des composants toujours plus petits. Ces derniers sont donc naturellement amenés à présenter un échauffement volumique plus élevé. Les tendances actuelles dans l’électronique de puissance professionnelle pour l’aéronautique, le spatial, la recherche pétrolière et d’autres, accentuent le besoin de condensateurs capables de fonctionner à des températures élevées, qui pourraient être comprises entre 150 °C et 200 °C, voire même au-delà. Face à de telles contraintes, on observe l’apparition de nouveaux matériaux spécifiques, performants et fiables, et de nouvelles approches technologiques.

Cet article présente les condensateurs électrochimiques et films, les condensateurs céramique faisant l’objet de l’article [E 1 925], ce dernier présentant également les aspects généraux sur les condensateurs, caractéristiques physiques et propriétés des matériaux et des principales familles.

À la fin de l'article, sont proposés un glossaire et un tableau des notations et symboles utilisés.

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KEYWORDS

technology   |   dielectric   |   capacitor

DOI (Digital Object Identifier)

https://doi.org/10.51257/a-v1-e1926


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BIBLIOGRAPHIE

  • (1) -   Global Electric Capacitor Industry Situation and Prospects Research report – Worldwide Market Reports.  -  Seattle (2017).

  • (2) -   Growth Opportunities in the Global Capacitor Market – Lucintel.  -  Dallas (2013).

  • (3) - Passive components workshop notes -   Electronic Components Institute Internationale.  -  4th CARTSEurope (1990).

  • (4) - LAVENE (B.) -   Careful capacitor selection optimizes switcher performance.  -  EDN (1984).

  • (5) - BESSON (R.) -   Technologie des composants électroniques.  -  Éditions Radio Paris (1980).

  • (6) - SAUVAGE (O.), SENEZE (J.J.) -   Technologie CMS.  -  Éditions HERMES Paris (1988).

  • ...

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