संधारित्र प्लेग

कैपेसिटर प्लेग 1999 और 2007 के बीच गैर-ठोस एल्यूमीनियम इलेक्ट्रोलाइटिक कैपेसिटर की अपेक्षा से अधिक विफलता दर से संबंधित समस्या थी, विशेष रूप से ताइवान के कुछ निर्माताओं से, दोषपूर्ण इलेक्ट्रोलाइट संरचना के कारण जो गैस उत्पादन के साथ जंग का कारण बनता है, अक्सर दबाव के निर्माण से संधारित्र के मामले को तोड़ देता है।

इलेक्ट्रॉनिक्स के कई प्रसिद्ध ब्रांडों में उच्च विफलता दर हुई, और विशेष रूप से व्यक्तिगत कंप्यूटरों के मदरबोर्ड, वीडियो कार्ड और बिजली आपूर्ति इकाई (कंप्यूटर) में स्पष्ट थे।

स्वतंत्र में 2003 के एक लेख ने दावा किया कि दोषपूर्ण कैपेसिटर का कारण वास्तव में एक गलत कॉपी किए गए सूत्र के कारण था। 2001 में, जापान में रूबिकॉन कॉर्पोरेशन में काम करने वाले एक वैज्ञानिक ने कैपेसिटर के इलेक्ट्रोलाइट्स के लिए गलत कॉपी किए गए फॉर्मूले को चुरा लिया। इसके बाद वह चीन में ल्यूमिनस टाउन इलेक्ट्रिक कंपनी में दोषपूर्ण फॉर्मूला ले गया, जहां वह पहले कार्यरत था। उसी वर्ष, वैज्ञानिक के कर्मचारियों ने चीन छोड़ दिया, फिर से गलत कॉपी किए गए फॉर्मूले को चुरा लिया और ताइवान चले गए, जहां उन्होंने अपनी खुद की कंपनी बनाई, कैपेसिटर का उत्पादन किया और कैपेसिटर इलेक्ट्रोलाइट्स के इस दोषपूर्ण फॉर्मूले का और भी अधिक प्रचार किया।

पहली घोषणाएं
सितंबर 2002 में विशेषज्ञ पत्रिका पैसिव कंपोनेंट इंडस्ट्री द्वारा ताइवान के कच्चे माल की समस्याओं से जुड़े पहले त्रुटिपूर्ण कैपेसिटर की सूचना दी गई थी। इसके तुरंत बाद, दो मुख्यधारा के इलेक्ट्रॉनिक्स पत्रिकाओं ने मदरबोर्ड में ताइवान के निर्माताओं से बड़े पैमाने पर समय से पहले विफल होने वाले कैपेसिटर की खोज की सूचना दी।

इन प्रकाशनों ने इंजीनियरों और अन्य तकनीकी रूप से इच्छुक विशेषज्ञों को सूचित किया, लेकिन जब तक केरी होल्ज़मैन ने overclocking प्रदर्शन समुदाय में कैपेसिटर को लीक करने के बारे में अपने अनुभव प्रकाशित नहीं किए, तब तक इस मुद्दे को व्यापक सार्वजनिक प्रदर्शन नहीं मिला।

जनता का ध्यान
होल्ज़मैन प्रकाशन से समाचार इंटरनेट और समाचार पत्रों में तेजी से फैल गया, आंशिक रूप से विफलताओं की शानदार छवियों के कारण - उभड़ा हुआ या फटा हुआ कैपेसिटर, सीलिंग रबर को निष्कासित करना और अनगिनत सर्किट बोर्डों पर इलेक्ट्रोलाइट को लीक करना। कई पीसी उपयोगकर्ता प्रभावित हुए, और हजारों ब्लॉगों और अन्य वेब समुदायों पर रिपोर्टों और टिप्पणियों का हिमस्खलन हुआ। समाचारों के तेजी से प्रसार के परिणामस्वरूप कई गलत सूचना वाले उपयोगकर्ता और ब्लॉग कैपेसिटर की तस्वीरें पोस्ट कर रहे हैं जो दोषपूर्ण इलेक्ट्रोलाइट के अलावा अन्य कारणों से विफल हो गए थे।

व्यापकता
अधिकांश प्रभावित कैपेसिटर 1999 से 2003 तक उत्पादित किए गए थे और 2002 और 2005 के बीच विफल हो गए थे। गलत तरीके से तैयार किए गए इलेक्ट्रोलाइट के साथ उत्पादित कैपेसिटर की समस्याओं ने कम से कम 2007 तक निर्मित उपकरणों को प्रभावित किया है।

यूनिवर्सल जाता है जैसे मदरबोर्ड के प्रमुख विक्रेता, आईबीएम, गड्ढा, Apple Inc., Hewlett-Packard और Intel दोषपूर्ण इलेक्ट्रोलाइट्स वाले कैपेसिटर से प्रभावित थे।

2005 में, डेल ने मदरबोर्ड को बदलने के लिए कुछ US$420 मिलियन खर्च किए और यह निर्धारित करने के लिए लॉजिस्टिक्स पर खर्च किया कि सिस्टम को प्रतिस्थापन की आवश्यकता है या नहीं। कई अन्य उपकरण निर्माताओं ने अनजाने में दोषपूर्ण कैपेसिटर वाले बोर्डों को इकट्ठा और बेच दिया, और परिणामस्वरूप कैपेसिटर प्लेग का प्रभाव दुनिया भर में सभी प्रकार के उपकरणों में देखा जा सकता है।

क्योंकि सभी निर्माताओं ने रिकॉल या मरम्मत की पेशकश नहीं की थी, क्या यह स्वयं मरम्मत निर्देश इंटरनेट पर लिखे और प्रकाशित किए गए थे।

उत्तरदायित्व
निष्क्रिय घटक उद्योग के नवंबर/दिसंबर 2002 के अंक में, दोषपूर्ण इलेक्ट्रोलाइट के बारे में अपनी प्रारंभिक कहानी के बाद, रिपोर्ट किया गया कि इलेक्ट्रोलाइटिक कैपेसिटर के कुछ बड़े ताइवानी निर्माता दोषपूर्ण उत्पादों के लिए जिम्मेदारी से इनकार कर रहे थे। जबकि औद्योगिक ग्राहकों ने विफलताओं की पुष्टि की, वे दोषपूर्ण घटकों के स्रोत का पता लगाने में सक्षम नहीं थे। दोषपूर्ण कैपेसिटर को पहले अज्ञात ब्रांडों जैसे तयेह, चोयो, या छसी के साथ चिह्नित किया गया था। निशान परिचित कंपनियों या उत्पाद ब्रांडों से आसानी से नहीं जुड़े थे।

मदरबोर्ड निर्माता ABIT कंप्यूटर कॉर्प एकमात्र प्रभावित निर्माता था जिसने ताइवान कैपेसिटर निर्माताओं से प्राप्त दोषपूर्ण कैपेसिटर को अपने उत्पादों में उपयोग किए जाने के लिए सार्वजनिक रूप से स्वीकार किया था। हालांकि, कंपनी दोषपूर्ण उत्पादों की आपूर्ति करने वाले कैपेसिटर निर्माता के नाम का खुलासा नहीं करेगी।

सामान्य विशेषताएं
गैर-ठोस एल्यूमीनियम इलेक्ट्रोलाइटिक कैपेसिटर अनुचित रूप से तैयार किए गए इलेक्ट्रोलाइट के साथ ज्यादातर तथाकथित कम समकक्ष श्रृंखला प्रतिरोध (ईएसआर), कम विद्युत प्रतिबाधा, या उच्च तरंग वर्तमान ई-कैप श्रृंखला से संबंधित हैं। 70% पानी या अधिक से बने इलेक्ट्रोलाइट का उपयोग करने वाले ई-कैप का लाभ, विशेष रूप से, एक कम ईएसआर है, जो एक उच्च तरंग (विद्युत) की अनुमति देता है, और उत्पादन लागत में कमी करता है, पानी एक संधारित्र में सबसे कम खर्चीला पदार्थ है।

समयपूर्व विफलता
गैर-ठोस इलेक्ट्रोलाइट वाले सभी इलेक्ट्रोलाइटिक कैपेसिटर इलेक्ट्रोलाइट के वाष्पीकरण के कारण समय के साथ पुराने हो जाते हैं। समाई आमतौर पर घट जाती है और ईएसआर आमतौर पर बढ़ जाती है। उपभोक्ता गुणवत्ता के एक गैर-ठोस इलेक्ट्रोलाइटिक कैपेसिटर का सामान्य जीवनकाल, आमतौर पर 2000 h/85 डिग्री सेल्सियस और 40 डिग्री सेल्सियस पर ऑपरेटिंग तापमान पर रेट किया गया, लगभग 6 वर्ष है। 40 डिग्री सेल्सियस पर काम कर रहे 1000 एच/105 डिग्री सेल्सियस कैपेसिटर के लिए यह 10 साल से अधिक हो सकता है। इलेक्ट्रोलाइटिक कैपेसिटर जो कम तापमान पर काम करते हैं, उनका जीवनकाल काफी लंबा हो सकता है।

कैपेसिटेंस को सामान्य रूप से रेटेड मूल्य के 70% के रूप में कम करना चाहिए, और घटक के सामान्य जीवन काल में ESR को रेटेड मूल्य से दोगुना तक बढ़ाना चाहिए, इससे पहले इसे गिरावट विफलता माना जाना चाहिए। दोषपूर्ण इलेक्ट्रोलाइट वाले इलेक्ट्रोलाइटिक कैपेसिटर का जीवन दो साल जितना छोटा हो सकता है। कैपेसिटर अपने अपेक्षित जीवनकाल के लगभग 30% से 50% तक पहुंचने के बाद समय से पहले विफल हो सकता है।

बिजली के लक्षण
एक खुले वेंट के साथ एक विफल इलेक्ट्रोलाइटिक कैपेसिटर की विद्युत विशेषताएँ निम्नलिखित हैं:
 * समाई मूल्य रेटेड मूल्य से कम हो जाता है
 * ईएसआर बहुत अधिक मूल्यों तक बढ़ जाता है।

ओपन वेंट वाले इलेक्ट्रोलाइटिक कैपेसिटर सूखने की प्रक्रिया में हैं, भले ही उनके पास अच्छा या बुरा इलेक्ट्रोलाइट हो। वे हमेशा कम समाई मान और बहुत उच्च ओमिक ईएसआर मान दिखाते हैं। ड्राई ई-कैप इसलिए विद्युत रूप से बेकार हैं।

ई-कैप बिना किसी दिखाई देने वाले लक्षण के विफल हो सकते हैं। चूंकि इलेक्ट्रोलाइटिक कैपेसिटर की विद्युत विशेषताएं उनके उपयोग का कारण हैं, इन मापदंडों को निश्चित रूप से तय करने के लिए उपकरणों के साथ परीक्षण किया जाना चाहिए कि क्या उपकरण विफल हो गए हैं। लेकिन भले ही विद्युत पैरामीटर उनके विनिर्देशों से बाहर हों, इलेक्ट्रोलाइट समस्या में विफलता का असाइनमेंट निश्चित नहीं है।

दिखाई देने वाले लक्षणों के बिना गैर-ठोस एल्यूमीनियम इलेक्ट्रोलाइटिक कैपेसिटर, जो अनुचित रूप से इलेक्ट्रोलाइट तैयार करते हैं, आमतौर पर दो विद्युत लक्षण दिखाते हैं:
 * अपेक्षाकृत उच्च और उतार-चढ़ाव वाला रिसाव (इलेक्ट्रॉनिक्स)
 * कैपेसिटेंस वैल्यू में वृद्धि, रेटेड वैल्यू के दोगुने तक, जो कैपेसिटर बॉडी को गर्म करने और ठंडा करने के बाद उतार-चढ़ाव करता है

दिखाई देने वाले लक्षण
विफल इलेक्ट्रॉनिक उपकरण की जांच करते समय, विफल कैपेसिटर को स्पष्ट रूप से दिखाई देने वाले लक्षणों से आसानी से पहचाना जा सकता है जिसमें निम्नलिखित शामिल हैं:


 * संधारित्र के शीर्ष पर वेंट का उभार। (वेंट को कैन-आकार के कैपेसिटर के आवरण के शीर्ष पर चिपका दिया जाता है, जिससे एक सीम बनती है जो विस्फोट को रोकने के लिए अंदर दबाव निर्माण को दूर करने के लिए विभाजित होती है।)
 * टूटा हुआ या फटा हुआ वेंट, अक्सर दिखाई देने वाली क्रस्टी जंग जैसी भूरे या लाल सूखे इलेक्ट्रोलाइट जमा के साथ।
 * कैपेसिटर केसिंग सर्किट बोर्ड पर टेढ़ी-मेढ़ी बैठी रहती है, जो नीचे के रबर प्लग के बाहर धकेले जाने के कारण होती है, कभी-कभी इलेक्ट्रोलाइट के साथ कैपेसिटर के आधार से मदरबोर्ड पर लीक हो जाता है, जो पीसीबी पर गहरे-भूरे या काले सतह जमा के रूप में दिखाई देता है। लीक हुए इलेक्ट्रोलाइट को मोटी लोचदार गोंद के साथ भ्रमित किया जा सकता है जो कभी-कभी कैपेसिटर को झटके से सुरक्षित करने के लिए उपयोग किया जाता है। कैपेसिटर के किनारे पर गहरे भूरे या काले रंग की पपड़ी अनिवार्य रूप से गोंद होती है, इलेक्ट्रोलाइट नहीं। गोंद ही हानिरहित है।

औद्योगिक जासूसी के निहितार्थ
इलेक्ट्रोलाइट सूत्र की चोरी के संबंध में औद्योगिक जासूसी को कैपेसिटर प्लेग में फंसाया गया था। जापान में रूबिकॉन कॉर्पोरेशन के लिए काम करने वाले एक सामग्री वैज्ञानिक ने रूबिकॉन के ZA और ZL श्रृंखला कैपेसिटर के लिए गुप्त जल-आधारित इलेक्ट्रोलाइट फॉर्मूला लेकर कंपनी छोड़ दी और एक चीनी कंपनी के लिए काम करना शुरू कर दिया। वैज्ञानिक ने तब इस इलेक्ट्रोलाइट की एक प्रति विकसित की। फिर, चीनी कंपनी से अलग होने वाले कुछ कर्मचारियों ने सूत्र के एक अधूरे संस्करण की नकल की और ताइवान के कई अल्युमीनियम इलेक्ट्रोलाइटिक निर्माताओं को जापानी निर्माताओं की कीमतों को कम करते हुए इसका विपणन करना शुरू कर दिया। इस अधूरे इलेक्ट्रोलाइट में महत्वपूर्ण मालिकाना अवयवों की कमी थी जो कैपेसिटर की दीर्घकालिक स्थिरता के लिए आवश्यक थे और तैयार एल्यूमीनियम कैपेसिटर में पैक किए जाने पर अस्थिर था। इस दोषपूर्ण इलेक्ट्रोलाइट ने हाइड्रॉक्साइड के बेरोकटोक गठन की अनुमति दी और हाइड्रोजन गैस का उत्पादन किया। कथित चोरी से संबंधित कोई सार्वजनिक अदालती कार्यवाही नहीं है, क्योंकि रूबिकॉन का पूरा इलेक्ट्रोलाइट फॉर्मूला सुरक्षित रहा। हालांकि, दोषपूर्ण कैपेसिटर के स्वतंत्र प्रयोगशाला विश्लेषण से पता चला है कि कई समयपूर्व विफलताएं उच्च जल सामग्री और इलेक्ट्रोलाइट में लापता अवरोधकों से जुड़ी हुई हैं, जैसा कि नीचे वर्णित है।

अधूरा इलेक्ट्रोलाइट फॉर्मूला
कैपेसिटर प्लेग या खराब कैपेसिटर की घटनाओं के दौरान बड़ी संख्या में एल्यूमीनियम इलेक्ट्रोलाइटिक कैपेसिटर की विफलता से जुड़े हाइड्रॉक्साइड (हाइड्रेशन) और संबंधित हाइड्रोजन गैस उत्पादन का अबाधित गठन, विश्वविद्यालय के उन्नत जीवन चक्र इंजीनियरिंग केंद्र के दो शोधकर्ताओं द्वारा प्रदर्शित किया गया है। मैरीलैंड जिसने विफल कैपेसिटर का विश्लेषण किया।

आयन क्रोमैटोग्राफी और मास स्पेक्ट्रोमेट्री द्वारा शुरू में दो वैज्ञानिकों ने निर्धारित किया था कि असफल कैपेसिटर्स में हाइड्रोजन गैस मौजूद थी, जिससे कैपेसिटर के मामले में उछाल आया या वेंट का फट गया। इस प्रकार यह सिद्ध हो गया कि एल्युमीनियम ऑक्साइड निर्माण के पहले चरण के अनुसार ऑक्सीकरण होता है।

चूंकि इलेक्ट्रोलिटिक कैपेसिटर्स में परिणामी दबाव को दूर करने के लिए सुगन्धित नाइट्रोजन यौगिकों या अमाइन जैसे रिड्यूसिंग या विध्रुवणकर्ता यौगिकों का उपयोग करके अतिरिक्त हाइड्रोजन को बांधना प्रथागत रहा है, शोधकर्ताओं ने तब इस प्रकार के यौगिकों की खोज की। हालांकि इस तरह के दबाव से राहत देने वाले यौगिकों का पता लगाने में विश्लेषण के तरीके बहुत संवेदनशील थे, ऐसे एजेंटों का कोई निशान विफल कैपेसिटर के भीतर नहीं पाया गया।

कैपेसिटर में जिसमें आंतरिक दबाव इतना अधिक था कि कैपेसिटर केस पहले से ही उभरा हुआ था लेकिन वेंट अभी तक नहीं खुला था, इलेक्ट्रोलाइट का पीएच मान मापा जा सकता था। दोषपूर्ण ताइवानी कैपेसिटर का इलेक्ट्रोलाइट क्षारीय था, जिसका पीएच 7 और 8 के बीच था। अच्छे तुलनीय जापानी कैपेसिटर में एक इलेक्ट्रोलाइट था जो अम्लीय था, लगभग 4 के पीएच के साथ। जैसा कि ज्ञात है कि क्षारीय तरल पदार्थों द्वारा एल्यूमीनियम को भंग किया जा सकता है, लेकिन वह नहीं जो हल्का अम्लीय है, एक ऊर्जा फैलाने वाला एक्स-रे स्पेक्ट्रोस्कोपी (ईडीएक्स या ईडीएस) दोषपूर्ण कैपेसिटर के इलेक्ट्रोलाइट का फिंगरप्रिंट विश्लेषण किया गया था, जिसने इलेक्ट्रोलाइट में भंग एल्यूमीनियम का पता लगाया था।

धातु एल्यूमीनियम को पानी की आक्रामकता से बचाने के लिए, कुछ फॉस्फेट यौगिकों, जिन्हें अवरोधक या पैसिवेशन (रसायन विज्ञान) के रूप में जाना जाता है, का उपयोग उच्च-जलीय इलेक्ट्रोलाइट्स के साथ दीर्घकालिक स्थिर कैपेसिटर बनाने के लिए किया जा सकता है। जलीय इलेक्ट्रोलाइटिक प्रणालियों के साथ इलेक्ट्रोलाइटिक कैपेसिटर के संबंध में पेटेंट में फॉस्फेट यौगिकों का उल्लेख किया गया है। चूंकि फॉस्फेट आयन गायब थे और जांच किए गए ताइवानी इलेक्ट्रोलाइट्स में इलेक्ट्रोलाइट भी क्षारीय था, कैपेसिटर में स्पष्ट रूप से पानी की क्षति के खिलाफ कोई सुरक्षा नहीं थी, और अधिक-स्थिर एल्यूमिना ऑक्साइड का गठन बाधित था। इसलिए, केवल एल्यूमीनियम हाइड्रॉक्साइड उत्पन्न हुआ था।

रासायनिक विश्लेषण के परिणामों की पुष्टि 56 दिनों तक चलने वाले एक दीर्घकालिक परीक्षण में विद्युत धारिता और लीकेज करंट को मापकर की गई। रासायनिक क्षरण के कारण, इन कैपेसिटर की ऑक्साइड परत कमजोर हो गई थी, इसलिए थोड़े समय के बाद कैपेसिटेंस और लीकेज करंट में थोड़ी वृद्धि हुई, जब गैस के दबाव ने वेंट खोला तो अचानक गिर गया। हिलमैन और हेलमॉल्ड की रिपोर्ट ने साबित किया कि असफल कैपेसिटर का कारण ताइवान के निर्माताओं द्वारा उपयोग किया जाने वाला एक दोषपूर्ण इलेक्ट्रोलाइट मिश्रण था, जिसमें इलेक्ट्रोलाइटिक की लंबी अवधि की स्थिरता के लिए समय के साथ इलेक्ट्रोलाइट के सही पीएच को सुनिश्चित करने के लिए आवश्यक रासायनिक अवयवों की कमी थी। संधारित्र। उनका आगे का निष्कर्ष, कि इलेक्ट्रोलाइट अपने क्षारीय पीएच मान के साथ स्थिर ऑक्साइड में परिवर्तित किए बिना हाइड्रॉक्साइड के निरंतर निर्माण का घातक दोष था, एनोड पन्नी की सतह पर दोनों फोटोग्राफ और ईडीएक्स-फिंगरप्रिंट विश्लेषण के साथ सत्यापित किया गया था। रासायनिक घटक।

यह भी देखें

 * आरकेएम कोड

इस पेज में लापता आंतरिक लिंक की सूची

 * निजी कंप्यूटर
 * यह अपने आप करो
 * परिचालन तापमान
 * मैरीलैंड विश्वविद्यालय
 * अमीन
 * खुशबूदार

आगे की पढाई

 * H. Kaesche, Die Korrosion der Metalle - Physikalisch-chemische Prinzipien und aktuelle Probleme, Springer-Verlag, Berlin, 2011, ISBN 978-3-642-18427-7
 * C. Vargel, Corrosion of Aluminium, 1st Edition, 2 October 2004, Elsevier Science, Print Book ISBN 978-0-08-044495-6, eBook ISBN 978-0-08-047236-2
 * W. J. Bernard, J. J. Randall Jr., The Reaction between Anodic Aluminium Oxide and Water, 1961 ECS - The Electrochemical Society
 * Ch. Vargel, M. Jacques, M. P. Schmidt, Corrosion of Aluminium, 2004 Elsevier B.V., ISBN 978-0-08-044495-6
 * Patnaik, P. (2002). Handbook of Inorganic Chemicals. McGraw-Hill. ISBN 0-07-049439-8.
 * Wiberg, E. and Holleman, A. F. (2001). Inorganic Chemistry. Elsevier. ISBN 0-12-352651-5