Es werden drei Typen Tantal-Polymer-Kondensatoren unterschieden. Die gängigsten sind Tantalchip-Kondensatoren zur Oberflächenbefestigung mit einem Marktanteil von ca. 80 Prozent. Tantalperlen sind in Harz eingetauchte Kondensatoren mit einem Ende, die auf Leiterplatten befestigt werden. Tantal-Kondensatoren mit axial angebrachten Anschlüssen mit festen und nicht festen Elektrolyten werden im Rüstungsbereich, in der Luft- und Raumfahrt und in der Medizin eingesetzt. Tantal-Kondensatoren sind polarisierte Kondensatoren, deren Anode (+) aus Tantal besteht. Das Tantal ist mit einer dünnen isolierenden Oxidschicht bedeckt und dient als Dielektrikum des Kondensators.
Abbildung 1: typischer SMD-Tantal-Elektrolytkondensator mit festem Elektrolyt. (Quelle: Wikipedia)
Grundmaterial ist ein Metallpulver aus relativ reinem Tantal. Die Pulver unterscheiden sich hinsichtlich ihrer Korngröße. Je feiner die Körnung, desto größer der Oberflächenbereich pro Einheitsvolumen. Neue Entwicklungen bei Tantal-Elektrolytkondensatoren [zur Verringerung des Serienwiderstandes] wie z. B. die Mehrfach-Anodentechnik oder die „Facedown-Technik“ haben zur Verringerung der Induktivität geführt.
Der Tantal-Polymer-Kondensator 6TPU22MSI von Panasonic ist vom Facedown-Anschlusstyp zur Oberflächenbefestigung und wird bei Anwendungen mit sehr geringem Platzangebot eingesetzt. Diese Kondensatoren verfügen über einen Polymer mit hoher Leitfähigkeit als Kathode, und sie weisen die geringsten ESR-Werte in der Polymer-Tantal-Technik auf. Die Tantal-Polymer-Kondensatoren des Typs 6TPU22MSI von Panasonic verfügen über eine hohe Leistung und einen hohen Wärmewiderstand und werden in hochfrequenten Anwendungen wie der Telekommunikation sowie bei der Prüfung und Messung, der FPGA-Stromversorgung, verschiedenen Geräten, industriellen elektronischen Anwendungen, A/V-Geräten und PCs/Servern eingesetzt.
Abbildung 2: Der Tantal-Polymer-Kondensator 6TPU22MSI von Panasonic (Quelle: Arrow Electronics)
Der 6TPU22MSI hat einen Kapazitätswert von 22 uF, eine Spannung von 6,3 VDC und eine Toleranz von 20 Prozent. Der ESR beträgt 0,25 Ohm, und der Case-Code lautet S09. Der Temperaturbereich liegt zwischen -55 °C und +85 °C. Zudem hat das Gerät eine flache Bauweise.
Ein weiterer Typ der Tantal-Polymer-Kondensatoren ist der nicht feste (flüssige) Tantal-Elektrolytkondensator mit ausgeprägter Energiedichte und selbstreparierenden Eigenschaften. Sie können bei Spannungen zwischen 100 und 630 V betrieben werden, haben einen relativ geringen ESR und überzeugen durch den geringsten Leckstrom sämtlicher Elektrolytikkondensatoren. Sie sind jedoch kostspielig und werden vorwiegend in der Industrie eingesetzt.
Der Tantal-Polymer-Kondensator T520B157M006ATE025 von KEMET ist ebenfalls vom Anschlusstyp Facedown zur Oberflächenbefestigung und wird in Computern, Telekommunikationsanwendungen sowie Produkten für Industrie und Endverbraucher verwendet. Das Gerät verfügt über einen niedrigeren ESR, selbstreparierende Eigenschaften, eine Hochfrequenz-Kapazitätsspeicherung und ist in EIA-Standardformaten erhältlich. Die Kapazität liegt zwischen 15 µF und 1000 µF, die Spannung zwischen 2 und 25 V; das Gerät ist zu 100 Prozent auf Überspannung getestet. Die Betriebstemperatur liegt zwischen -55° C und 105° C.
Der Tantal-Polymer-Kondensator Kyocera TCJB226M010R0300 eignet sich ideal für Anwendungen wie DC-DC-Wandler und versorgt LED-TVs, Basisstationen, Gleichrichter, Schaltpulte, Router, Leitungsfilter sowie LED-Leistungstreiber in PC-Monitoren und LED-TVs mit Strom. Die leitende Polymerelektrode des Kondensators reduziert Zündungsausfallzeiten. Sie verfügt über einen niedrigen ESR-Wert und ist bis 260° C dreifach Reflow-kompatibel. Sie verfügt über eine Kapazität von 22 µF, eine Spannung von 10 VDC und eine Toleranz von 20 Prozent. Sie wird auf Oberflächen montiert; der Case-Code lautet B. Die Abmessungen betragen 3,5 x 2,8 x 1,9 mm, der Temperaturbereich liegt zwischen -55° C und 105° C.
Tantal-Polymer-Kondensatoren eignen sich für vielseitige Anwendungen, weisen einen im Vergleich zu herkömmlichen Kondensatoren hohen Kapazitätswert auf und sind schon ab 2 V einsetzbar.