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Forum: Platinen Sind kleine Tantal-Kondensoren obsolet?


Autor: Gerd (Gast)
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Haben kleine Tantal-Kondensatoren unter 10uF irgendeinen Vorteil 
gegenüber Keramik-"High Caps"-Vielschicht-Kondensatoren, oder sind die 
komplett obsolet und haben nur Nachteile (Spannungsempfindlichkeit usw)?

Kann man das Paar 10uF Tantal + 100N Kerko (Abblockung für AVCC) durch 
einen einzigen 10uF-Kerko ersetzen?

Autor: Falk Brunner (falk)
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@Gerd (Gast)

>Haben kleine Tantal-Kondensatoren unter 10uF irgendeinen Vorteil
>gegenüber Keramik-"High Caps"-Vielschicht-Kondensatoren,

Sie sind billiger und besser verfügbar.

> oder sind die komplett obsolet und haben nur Nachteile 
>(Spannungsempfindlichkeit usw)?

IMO nein.

>Kann man das Paar 10uF Tantal + 100N Kerko (Abblockung für AVCC) durch
>einen einzigen 10uF-Kerko ersetzen?

NEIN!!!

Denn die grossen Keramik-Cs haben auch wieder mehr Eigeninduktivität als 
kleine 0603er oder kleinere Kermaik-Cs.

MFG
Falk

Autor: Simon K. (simon) Benutzerseite
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Exakt.
Hier ne gute Erklärung, auch veranschaulicht:
http://www.eevblog.com/2009/09/26/eevblog-33-1of2-...

Autor: Wolfgang Mües (Gast)
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... Da mann heute einen 10uF schon in 0603 bekommt, ist ein zweiter 
Kondensator in 0603 wirklich überflüssig...

Autor: Simon K. (simon) Benutzerseite
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Simon K. schrieb:
> Exakt.
> Hier ne gute Erklärung, auch veranschaulicht:
> 
http://www.eevblog.com/2009/09/26/eevblog-33-1of2-...

Und
http://www.eevblog.com/2009/09/26/eevblog-33-2of2-...

Autor: Falk Brunner (falk)
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@  Wolfgang Mües (Gast)

>... Da mann heute einen 10uF schon in 0603 bekommt,

Wirklich? Bei 2V Umax? ;-)

> ist ein zweiter Kondensator in 0603 wirklich überflüssig...

Hmmm, theroretisch ja. Praktisch bin ich mir da nicht so ganz sicher, ob 
diese Kondesatoren wirklich genausowenig Induktivität haben. hat da 
jemand Zahlen?

MFg
Falk

Autor: Simon K. (simon) Benutzerseite
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Wolfgang Mües schrieb:
> ... Da mann heute einen 10uF schon in 0603 bekommt, ist ein zweiter
> Kondensator in 0603 wirklich überflüssig...

Die Bauformgröße hängt (auch) vom Spannungsbereich ab, so pauschal macht 
die Aussage keinen Sinn.

Aber ein 10µF kann keinen 100nF ersetzen, da der 10µF einen höheren ESL 
hat (soweit ich das verstanden habe).

Autor: HildeK (Gast)
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Im Anhang ein Plot von KEMET Spice. Ein 10µF Tantal Commercial (rote 
Kurve) und ein 10µ X5R. Die Typen stehen oben rechts.

Autor: Gerd (Gast)
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> Wirklich? Bei 2V Umax? ;-)

Das Angebot bei Reichelt geht bei 10uF von 6,3V (0603) bis 16V (0805).

Autor: Falk Brunner (falk)
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@HildeK (Gast)

>Im Anhang ein Plot von KEMET Spice. Ein 10µF Tantal Commercial (rote
>Kurve) und ein 10µ X5R. Die Typen stehen oben rechts.

Schön und gut, aber die Frage war eine ganz andere. Kann man den 
klassichen 100nF Keramik-C weglassen? Der Kurve nach zu urteilen scheint 
das so zu sein.

MFG
Falk

Autor: Falk Brunner (falk)
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@  Simon K. (simon) Benutzerseite

>> Hier ne gute Erklärung, auch veranschaulicht:

>http://www.eevblog.com/2009/09/26/eevblog-33-1of2-...
>http://www.eevblog.com/2009/09/26/eevblog-33-2of2-...

Also GUT ist relativ. Auch wenn die Informationen richtig sind, so ist 
die Präsentation äusserst NERVIG! Was ist denn das für eine Vorstellung? 
Electronics meets british humor? Nein Danke! Ich bevorzuge da doch 
lieber das geschriebene Wort.

MFG
Falk

Autor: MaWin (Gast)
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> Haben kleine Tantal-Kondensatoren unter 10uF irgendeinen
> Vorteil gegenüber Keramik-"High Caps"-Vielschicht-Kondensatoren

Ja, mehrere, beispielsweise ist ihre Kapazität nicht so 
spannungsabhängig, sie haben keine so starken Mikrophonie-Effekte, und 
leiden nicht so sehr unter der Problematik der Microcracks beim 
einlöten, weil der Körper von den Lötstellend er Anschlüsse mechanisch 
etwas entkoppelt ist.

Dafür sollte mna bei Tantalelkos auf den minimale Quellimpedanz achten.

> Kann man das Paar 10uF Tantal + 100N Kerko (Abblockung für AVCC) durch
> einen einzigen 10uF-Kerko ersetzen?

Nein.

(Also, kann man schon, erfüllt nur nie dieselben Anforderungen).

Autor: Simon K. (simon) Benutzerseite
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Falk Brunner schrieb:
> @  Simon K. (simon) Benutzerseite
>
>>> Hier ne gute Erklärung, auch veranschaulicht:
>
>>http://www.eevblog.com/2009/09/26/eevblog-33-1of2-...
>>http://www.eevblog.com/2009/09/26/eevblog-33-2of2-...
>
> Also GUT ist relativ. Auch wenn die Informationen richtig sind, so ist
> die Präsentation äusserst NERVIG! Was ist denn das für eine Vorstellung?
> Electronics meets british humor? Nein Danke! Ich bevorzuge da doch
> lieber das geschriebene Wort.

Die Veranschaulichung im zweiten Teil finde ich ganz gut für 
"Hobbybastler". Dass der Typ nervig ist, stimmt allerdings ;)

Autor: Gerd (Gast)
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> keine so starken Mikrophonie-Effekte

Von Mikrophonie-Effekte habe ich zum ersten mal in dem Video gehört. Bei 
mir geht es um eine Messplatine, die in einer stark vibrierenden 
Maschine eingebaut wird. Ein 24bit-ADC mit internem Verstärker soll 
typische Temperatursensoren (Pt100 usw) auswerten. Sollte man unter 
diesen Umständen am ADC zum Stabilisieren der 5V-Supply-Spannungen ganz 
auf Vielschichtkondensatoren verzichten und lieber Tantal + 
Scheibenkondensatoren verwenden?

Autor: Kai Klaas (Gast)
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Hallo Gerd,

>Haben kleine Tantal-Kondensatoren unter 10uF irgendeinen Vorteil
>gegenüber Keramik-"High Caps"-Vielschicht-Kondensatoren, oder sind die
>komplett obsolet und haben nur Nachteile (Spannungsempfindlichkeit usw)?

Früher gabs nichts anderes.

>Kann man das Paar 10uF Tantal + 100N Kerko (Abblockung für AVCC) durch
>einen einzigen 10uF-Kerko ersetzen?

Ja, problemlos. Für digitale Schaltungen nehme ich gerne 
10µ/16V/X5R/0805 Kondensatoren. Die Induktivität wird hier 
ausschließlich durch die 0805 Bauform bestimmt und ist damit 
vernachlässigbar niedrig.

Für 1GHz Opamps nehme ich jeweils zwei 2,2µ/10V/X7R/0805 Caps parallel, 
um die Induktivität noch weiter zu reduzieren. Die Parallelschaltung 
zweier identischer Kondensatoren vermeidet dabei die gefürchteten 
Impedanz-Maxima.

Es gibt beim Entkoppeln im Wesentlichen zwei Phislosophien. Die einen 
sagen "so kleine Impedanzen wie möglich", die anderen "zu kleine 
Impedanzen unterstützen Resonanzen". Die Ersteren verwenden die modernen 
keramischen High-Caps, die Anderen nach wie vor Tantals.

Da unsere Schaltungen bis 80°C Dauer-Umgebungstemperatur aushalten 
müssen, können wir Tantals leider nicht verwenden. Ich habe aber das 
Gefühl, daß unsere Schaltungen durch die Verwendung von keramischen 
High-Caps noch gewonnen haben. Die Störspannungen an den 
Versorgungsspannungsanschlüssen waren noch nie so gering wie jetzt.

Kai Klaas

Autor: Jo O. (brause1)
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Ich weiß nicht, ob die Hersteller das inzwischen besser in den Griff 
bekommen haben. Aber ich hab ne Menge ausgefallene Platinen mit 
SMD-Kondensatoren höherer Kapazität auf dem Tisch gehabt. Schon leichtes 
Biegen oder Schwingungen führten zu, oft temperaturabhängigen, 
Teilkurzschlüssen in diesen Dingern. Liegt natürlich auch daran wie die 
Platinen befestigt sind, und ob so ein Kondensator gerade an einer 
Resonanzstelle liegt.

Autor: Gerd (Gast)
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> ich hab ne Menge ausgefallene Platinen

War das normales FR-4, 1.5mm?

Autor: Jo O. (brause1)
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Gerd schrieb:
>> ich hab ne Menge ausgefallene Platinen
>
> War das normales FR-4, 1.5mm?

Ohne dass ich es jetzt 100% beschwören kann würde ich ja sagen.

Meinst du das hat was mit dem Platinenmaterial zu tun ??

Autor: Gerd (Gast)
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> Meinst du das hat was mit dem Platinenmaterial zu tun ??

Die Druchbiegung der Platine bei Montage usw? Warum nicht?

Autor: Jo O. (brause1)
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Gerd schrieb:
> Die Druchbiegung der Platine bei Montage usw? Warum nicht?

sicher kann es damit was zu tun haben. Vielleicht auch mit dem 
Lötprozess,  oder an beidem. Allerdings lag das Sauding genau an der 
Stelle, an der die größte Beanspruchung der Platine auftreten konnte. 
Und bei anderen, identischen Kondensatoren auf der selben Platine ist 
kein erkennbarer Fehler aufgetreten.
Der größte Mist war, dass die Fehler zum größten Teil reversibel waren 
und je nach Platine nur in bestimmten Temperaturbereichen auftraten und 
natürlich fast nie dann wenn man sie auf dem Tisch hatte. Und wenn man 
das Fehlerbild dann endlich mal nachstellen konnte, war es wieder weg 
wenn man die Platine nur etwas bewegt hat. Ich mag gar nicht zählen 
wieviele graue Haare mir diese Teile beschert haben, bis wir sie dann 
endlich als Täter überführt hatten.

Autor: Kai Klaas (Gast)
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@Jo

>Ich weiß nicht, ob die Hersteller das inzwischen besser in den Griff
>bekommen haben. Aber ich hab ne Menge ausgefallene Platinen mit
>SMD-Kondensatoren höherer Kapazität auf dem Tisch gehabt.

Zuviel Lötzinn ist Gift für diese Kondensatoren. Siehe Seite 162 von 
diesem Datenblatt

http://www.murata.com/products/catalog/pdf/c02e.pdf

Ein kleiner Lötmensikus ist anzustreben.

Kai Klaas

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