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Solución:
Hubo un período de tiempo en el que se fabricaron muchos condensadores con un electrolito dudoso, especialmente por algunos grandes fabricantes taiwaneses. Los capacitores se veían bien en una amplia variedad de pruebas cuando eran nuevos, pero no envejecieron bien. Debido a que los capacitores tardaron algunos años en fallar y la alta tasa de fallas se hizo conocida, muchos de ellos se produjeron e incorporaron a las cosas antes de que la gente se diera cuenta de que había un problema. Luego tomó algunos años más para que las cosas dejaran de circular.
Exactamente por qué estos fabricantes tenían problemas con los electrolitos no está completamente claro. Usaban nuevos electrolitos a base de agua que se habían desarrollado en Japón y funcionaban muy bien. Presumiblemente, los fabricantes más baratos se habían perdido algo o habían cortado algunos atajos al reproducir (o estafar) la investigación japonesa.
El tipo de condensador afectado era barato, de gran capacitancia y bajo ESR. Estos son el tipo de cosas que aparecen en una gran cantidad de dispositivos de consumo, por lo que el problema se hizo conocido en la comunidad en general. Además, el modo de falla de estos capacitores fue la ruptura y la ventilación, por lo que fue fácil incluso para las personas que no estaban familiarizadas con la electrónica ver qué componente tenía la falla cuando su placa base dejó de funcionar.
Wikipedia tiene un artículo al respecto: Plaga de condensadores
El espionaje industrial salió mal. Verificado muchos años después del hecho.
Aunque se sospechó desde casi el principio. (Artículo cortesía de The Wayback Machine, ya que el original ya no está en la web).
Historia básica: Guy deja el fabricante japonés de condensadores Rubycon y se va a trabajar para una empresa en China, llevándose consigo una copia de la fórmula de electrolitos para condensadores electrolíticos de aluminio de alto rendimiento.
Posteriormente, parte de su personal chino se marcha y se va a trabajar para un fabricante de condensadores en Taiwán. También tomaron una copia de la fórmula de Rubycon, pero la destrozaron en algún lugar del camino.
Entonces, el fabricante en Taiwán construye lo que él cree que son tapas valiosas y de alta calidad fabricadas con la fórmula de Rubycon. Los vende a buen precio, pero más baratos que Rubycon y promete la misma calidad.
Un montón de empresas compran e instalan estos tapones, luego las cosas comienzan a fallar en masa.
Durante los años 70 los cálculos Mil-Std-HDBK217 para MTBF incluían un factor de aceleración inverso al ESR del circuito. Esto implicó corrientes de sobretensión y aumento térmico que, a su vez, siguen los efectos de Arhennius de degradación localizada. La emisión de gases es una alerta temprana primaria con una tapa abombada.
Recuerde también que el desarrollo de SMPS iba en aumento a medida que las presiones de los costos de los materiales exigían piezas de menor costo y menor ESR. Esto implica ignorar los modos de falla naturales del circuito ESR para obtener convertidores de alta eficiencia.
Por lo tanto, la tendencia a ver más fallas en las tapas SMPS se debe en parte a que los diseñadores ignoran los efectos del envejecimiento en la ESR y la fuga térmica inherente cuando sigue el autocalentamiento.
Es cierto que los electrolíticos de nueva tecnología han mejorado, así como el acabado de la superficie del conductor, para reducir la ESR en la lámina. El aumento de los costos en tantalio de lugares como Rusia obligó a las empresas a cambiar a electrolíticos de aluminio.
se debe evaluar el MTBF caso por caso si la causa raíz fue:
- mal diseño,
- partes malas,
- mal proceso (sin fundente limpio o Aqua clean con residuo ácido, o pico térmico excesivo en el perfil de reflujo, etc.).
Un módem de gama alta no valida si usaron piezas calificadas de alta calidad con verificación MTBF realizada internamente y tal vez solo confiaron en el proveedor.
En general, el mejor MTBF de condensadores proviene de empresas de Japón, Taiwán y China, en un distante tercer lugar debido a la fiabilidad de control de calidad y la diligencia de verificación del control de procesos requerida para las piezas de larga duración. La contaminación del material es una causa importante en la fabricación de gorras.
**** La mayor mejora en los electrolíticos de aluminio es que la constante de tiempo de carga/descarga T=ESR x C se ha reducido al mismo o mejor que el tantalio en un grado de ESR bajo, en algunos casos pero no en todos. Debe calcular esto la próxima vez que elija un límite que deba tener una ESR baja y compare 10 partes con 1 a 10 veces el valor de un límite de puente grande. Si es más pequeño, es probable que obtenga una ESR más baja y una SRF más alta o, si tiene el mismo tamaño de voltaje y familia, la misma T constante.
Cápsulas de ESR ultrabajas. son ahora <1~20us while general purpose are 100us to >1ms.****
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