(812) 247-14-50

Факс: (812) 552-60-57

Россия, 194223
Санкт-Петербург,ул. Курчатова, 10

Написать письмо

КОНДЕНСАТОРЫ

 

Конденсаторы являются одним из самых "древних" изделий электронной техники и электротехники. Первые конденсаторы, так называемые "лейденские банки", появились еще в середине 18 века, задолго до начала их практического применения.

Сегодня конденсаторы являются одними из самых массовых компонентов радиоэлектронной  аппаратуры, а мировое конденсаторостроение представляет собой мощную индустрию с ежегодным приростом объема продаж около 30%. Одновременно с количественными изменениями в производстве конденсаторов происходят серьезные качественные изменения в их номенклатуре, связанные с внедрением новых материалов и технологий, новых конструктивных решений, отражающих требования и тенденции развития сферы применения.

АО "НИИ "Гириконд" более 60 лет является ведущим научным предприятием России в области конденсаторостроения и осуществляет научно-техническую и производственную деятельность в этом направлении от материаловедческих и технологических НИР до разработки новых типов конденсаторов по требованиям заказчиков и постановки их на производство.

Ниже приводится краткие сведения о различных видах конденсаторов, их месте в общей номенклатуре конденсаторов, сведения о новых разработках и ожидаемых значениях параметров конденсаторов, определяющих их технический уровень.

Для начала напомним коротко сведения об основных параметрах конденсаторов и определяемых ими потребительских свойствах.

Как известно, основным параметром конденсатора является его электрическая емкость или просто емкость, обозначаемая обычно С. Вообще говоря, электрической емкостью обладают не только конденсаторы. Любое находящееся в определенном пространстве тело имеет собственную емкость, которая зависит от размеров и конфигурации тела и количественно определяет его заряд при единичном его потенциале в окружающем пространстве или, иными словами, является размерным коэффициентом пропорциональности между потенциалом тела и его зарядом. Если в определенном пространстве  находятся два тела на расстоянии, при котором их электрические поля могут значимо взаимодействовать, то это взаимодействие характеризуется взаимной емкостью тел, которая количественно определяется как соотношение  абсолютного значения заряда тел (предполагается, что тела имеют заряды противоположного знака при одинаковом абсолютном значении) и разности потенциалов или, иначе, напряжения между ними. Не требует дополнительных пояснений тот факт, что рассматриваемая нами емкость конденсатора и является, по существу, взаимной емкостью между его электродами или, как иногда принято говорить, обкладками.

Каким же образом формируется и какими факторами определяется емкость конденсатора? Представим себе два плоских электрода, один из которых имеет заряд +q, а другой –q.  При отсутствии взаимного влияния электродов их электрические поля будут соответствовать рис.1 (искажение поля на краю электродов для простоты восприятия не учитываем). При сближении электродов произойдет наложение их электрических полей, в результате чего суммарное электрическое поле сосредоточится между электродами (рис.2), при этом разность потенциалов или напряжение между ними будет соответствовать выражению

U = q/C

где C и является, по определению, емкостью образовавшегося простейшего конденсатора.

Рис. 1                                                                                                                                         Рис. 2

Е – вектор напряженности электрического поля

Если между электродами этого конденсатора поместить диэлектрик, то при приложении к конденсатору напряжения под воздействием электрического поля электродов произойдет поляризация диэлектрика, в результате чего в нем установится собственное электрическое поле, так называемых, связанных зарядов, вектор напряженности которого направлен против вектора напряженности поля электродов. Это, в свою очередь, при сохранении заряда на электродах приведет к снижению напряжения между электродами, что будет свидетельствовать о соответствующем увеличении емкости конденсатора. Относительное увеличение емкости конденсатора при помещении между его электродами диэлектрического материала называется относительной диэлектрической проницаемостью или просто диэлектрической проницаемостью диэлектрика и обычно обозначается ε. В общем случае емкость конденсатора описывается выражением:

С= εо ε S/d,

где:      εо – диэлектрическая постоянная,

S – площадь электродов,

d – расстояние между электродами.

Подавляющее большинство используемых в конденсаторостроении материалов обладают линейными свойствами, что означает практическое отсутствие  зависимости их диэлектрической проницаемости от напряженности электрического поля. Типичными представителями нелинейных материалов являются сегнетоэлектрики. У конденсаторов на их основе в определенном интервале температур наблюдается отсутствие пропорциональности между напряжением и зарядом, поэтому в общем случае справедливыми оказываются выражения:

С =Δq / ΔU,            или точнее:          С = dq / dU.

Важнейшим параметром конденсатора является его номинальное напряжение (Uном).

В нормативной документации на конденсаторы, предназначенные для комплектации радиоэлектронной аппаратуры, под номинальным напряжением понимается то предельное напряжение, при котором конденсатор может работать в заданных условиях с обеспечением определенных показателей надежности и долговечности и с сохранением нормируемых параметров в допускаемых пределах. В зависимости от назначения конденсатора номинальное напряжение может быть задано постоянным, переменным, импульсным и т.п.

Для правильного выбора конденсатора необходимыми и важными являются сведения о параметрах, описывающих ряд свойств конденсатора в отличие от идеального конденсатора, "поведение" которого в электрической схеме определяется лишь его емкостью.

В первом приближении свойства реального конденсатора могут быть представлены его схемой замещения, приведенной на рис. 3.

Рис. 3

 

Первое отличие реального конденсатора от идеального определяется объемной и поверхностной проводимостью диэлектрика, элементов конструкции и корпуса или оболочки конденсатора. Доля каждой составляющей общей проводимости существенным образом зависит от вида диэлектрика, конструктивного оформления конденсатора, его емкости и номинального напряжения. В зависимости от вида конденсатора его общая проводимость нормируется предельными значениями его общего сопротивления (сопротивление изоляции – R из на рис.3) либо тока утечки Iут при номинальном напряжении. Следует отметить, что с увеличением емкости конденсатора все большая доля проводимости конденсатора приходится на объемную проводимость диэлектрика, что, в свою очередь, определяет практически обратно пропорциональную зависимость сопротивления изоляции от емкости конденсатора. В связи с изложенным для конденсаторов относительно большой емкости в нормативной документации приводят не сопротивление изоляции, а постоянную времени, равную RизС. Поскольку сопротивление изоляции и ток утечки конденсаторов значимо зависят от температуры и влажности окружающей среды и, в общем случае, от напряжения и времени его приложения, методы и условия их измерения регламентируют в нормативной документации на конденсаторы.

Другим отличием реального конденсатора являются потери энергии в нем, связанные с поляризацией диэлектрика (диэлектрические потери) и прохождением тока по электродам и выводам конденсатора. Доля каждой составляющей общих потерь зависит от вида диэлектрика и конструкции конденсатора и, в общем случае, может изменяться в зависимости от частоты воздействующего на конденсатор напряжения. Суммарные потери энергии в конденсаторе при работе его на переменном напряжении  определяются, как известно, таким параметром, как tgδ, который  равен отношению активной мощности (мощности потерь) к реактивной мощности конденсатора на заданной частоте, а сам угол δ, является углом, дополняющим на векторной диаграмме угол сдвига фаз тока и напряжения на конденсаторе до 90о. Однако, параметр tgδ по определению имеет физический смысл только при гармонической форме воздействующего напряжения. Поэтому при более сложных формах напряжения на конденсаторе, а также  для характеристики добротности конденсатора  при частотах, близких к резонансной (зависит от собственной индуктивности конденсатора – L на рис.3), потери энергии в конденсаторе характеризуют величиной эквивалентного  последовательного сопротивления ( Rэпс на рис.3), потери в котором в данном конкретном режиме равны суммарным потерям в конденсаторе. Представляется очевидным, что и tgδ и Rэпс являются частотно-зависимыми параметрами, поэтому их значения нормируют и определяют на конкретной, заданной частоте. В отдельных случаях, например, при необходимости минимизации собственной индуктивности конденсатора, ее предельное значение устанавливают в нормативной документации.

Как накопитель электрического заряда и энергии конденсатор, как известно, отличается от других видов накопителей тем, что накопление энергии в нем происходит в электрическом поле между его электродами, при этом приращения заряда и напряжения описываются приведенными выше функциональными зависимостями. Представляется естественным то обстоятельство, что основные параметры и свойства конденсатора определяются параметрами и свойствами среды или, иначе, материалов, в которых формируется его электрическое поле.

Основная, наиболее массовая часть современной номенклатуры конденсаторов для радиоэлектронной аппаратуры формируется на основе трех видов конденсаторов:

-   керамические конденсаторы,

-   конденсаторы с оксидным диэлектриком,

-   конденсаторы с органическим диэлектриком.

В последние годы все большее применение в радиоэлектронной аппаратуре находят так называемые конденсаторы с двойным электрическим слоем (ионисторы), у которых электрическое поле сосредоточено не в поляризованном диэлектрике, как у названных выше конденсаторов, а в двойном электрическом слое, образующемся при определенных условиях на границе "электрод-электролит".

Остановимся коротко на основных особенностях указанных видов конденсаторов и их месте в общей номенклатуре этих изделий.

Наибольшая доля мирового выпуска конденсаторов приходится на керамические конденсаторы, в качестве диэлектрика которых используются поликристаллические структуры на основе оксидов металлов и их соединений, в основном, в виде твердых растворов. Современные физические представления о связи химического состава и структуры керамических конденсаторных материалов с их диэлектрическими и физико-механическими характеристиками позволяют, варьируя рецептурой и технологическими режимами, получать эти материалы с широкими, не свойственными другим диэлектрическим материалам, диапазоном диэлектрической проницаемости и диапазоном рабочих частот. Диэлектрическая проницаемость материалов для изготовления конденсаторов I типа (высокочастотных), лежит в пределах от единиц до сотен, в то время как у материалов для конденсаторов II типа (низкочастотных) этот параметр лежит в пределах от тысяч до десятков тысяч относительных единиц. Деление керамических материалов на низкочастотные и высокочастотные достаточно условно, поскольку все керамические конденсаторы могут применяться при любой частоте тока, в зависимости от предъявляемых к ним технических требований. Основой керамических материалов с высокой диэлектрической проницаемостью являются соединения, относящиеся к классу сегнетоэлектриков, поэтому эти материалы в большей или меньшей степени, в зависимости от состава, характеризуются нелинейными свойствами и специфическими температурными зависимостями диэлектрической проницаемости.

В конденсаторах с оксидным диэлектриком в качестве основного диэлектрического материала, определяющего  потребительские свойства и основные характеристики этого вида конденсаторов, используются оксидные слои на вентильных металлах: алюминии, тантале, ниобии.  Ориентировочные значения относительной диэлектрической проницаемости оксидных слоев составляют: Al2О3 – 10,  Та2О5 – 25,  Nb2O5 – 40. В общем случае, в зависимости от требований к конденсаторам и технологических возможностей оксидные слои могут формироваться, как непосредственно на поверхности фольги из указанных металлов, так и на развитой поверхности объемно-пористого тела на основе порошков из тех же металлов. Эти конденсаторы, как правило, являются полярными, при этом одним из электродов конденсаторов (анодом) является сам вентильный металл, вторым электродом (катодом) является электролит, либо, что характерно для конденсаторов относительно малой емкости с объемно-пористым анодом, слой полупроводника, например, двуокиси марганца.

В современных конденсаторах с органическим диэлектриком в качестве основного диэлектрического материала широко используются  различные полимерные пленки толщиной порядка единиц – десятков мкм, основными из которых в настоящее время  являются  полипропиленовая с относительной диэлектрической проницаемостью около 2 и полиэтилентерефталатная с диэлектрической проницаемостью примерно 3,2.

Из вышеприведенных зависимостей следует, что диапазоны реализуемых емкостей на том или ином виде диэлектрика определяются не только его диэлектрической проницаемостью, но и технологическими возможностями реализации толщины диэлектрика и площади электродов конденсаторов. Диапазон реализации номинальных напряжений конденсаторов на том или ином виде диэлектрика определяется диапазоном реализуемых толщин диэлектрика и уровнем рабочей напряженности электрического поля в нем, которая, в свою очередь, зависит от электрической прочности используемых материалов и требований к электрическим режимам и долговечности конденсатора.

На рис.4 представлены наиболее характерные для рассматриваемых видов диэлектрика сочетания их диэлектрической проницаемости и практически реализуемых толщин.

Рис. 4

Рассматриваемые нами виды конденсаторных диэлектрических материалов существенно отличаются друг от друга не только значениями диэлектрической проницаемости и технологически реализуемыми диапазонами толщин в конденсаторах, но и значениями электрической прочности. В результате, значения рабочей напряженности электрического поля в керамических конденсаторах не превышают единиц кВ/мм, в конденсаторах с органическим диэлектриком – лежат, как правило, в пределах порядка десятков кВ/мм, а в конденсаторах с оксидным диэлектриком – порядка сотен кВ/мм.

Совокупность перечисленных выше характеристик различных видов диэлектрика и технологических особенностей  переработки соответствующих материалов определяют диапазоны реализации номинальных емкостей и напряжений конденсаторов на основе этих диэлектриков. Как указывалось выше, в ионисторах, роль поляризованного диэлектрика, если можно так выразится, "играет" двойной электрический слой, образующийся на границе электрода и электролита при напряжениях ниже потенциала начала химической реакции на электроде. В связи с этим номинальное напряжение отдельного ионистора, в зависимости от материала электролита лежит в пределах порядков десятых долей – единиц вольт. За счет последовательного соединения рабочие напряжения блоков ионисторов повышают до порядка десятков вольт. Высокая емкость ионисторов достигается за счет использования в электродах специальных углеродных материалов с высокой удельной поверхностью.

На рис.5 представлена совокупность наиболее характерных областей сочетаний номинальных емкостей и напряжений различных видов конденсаторов. Рис. 5 даёт лишь самые общие, приблизительные представления о возможностях реализации основных параметров конденсаторов на тех или иных диэлектрических материалах, однако и этих представлений вполне достаточно, чтобы выделить области типономиналов, реализация которых возможна только на определенных видах диэлектриков. Так, область относительно малых емкостей в широком интервале напряжений является прерогативой керамических конденсаторов, в области больших емкостей и относительно малых напряжений "господствуют" конденсаторы с оксидным диэлектриком и, далее, – с двойным электрическим слоем. Область сочетания относительно больших емкостей и напряжений, т.е. область относительно больших единичных зарядов и энергий конденсаторов, оптимально реализуется на органическом диэлектрике. Тем не менее, как видно на рис. 5, существует достаточно обширная область типономиналов, в которой возможен и целесообразен выбор вида конденсатора, наиболее соответствующего комплексу предъявляемых требований. Остановимся коротко на особенностях рассматриваемых видов конденсаторов, учет которых необходим для оптимального выбора конденсатора.

Рис. 5

Керамические конденсаторы, отличающиеся наиболее широким диапазоном номинальных напряжений, подразделяются на низковольтные (Uн до 1600 В), имеющие условное обозначение  К10-, и высоковольтные (Uн=1600 В и выше), обозначаемые К15- .

В свою очередь, как низковольтные, так и высоковольтные керамические конденсаторы, подразделяются на конденсаторы общего назначения и специального назначения. Конденсаторы общего назначения, как правило, аттестовываются и, соответственно, используются в широком диапазоне электрических режимов с преимущественным воздействием постоянной составляющей напряжения. Эти конденсаторы, как правило, представлены широкими унифицированными сериями, конструкция и технология которых ориентированы на крупносерийное и массовое  производство. Обычно эти серии имеют несколько групп, отличающихся температурной стабильностью емкости. Поскольку диэлектрические проницаемости керамических материалов различных групп стабильности существенно отличаются, конденсаторы с повышенной температурной стабильностью емкости имеют, при прочих равных условиях, заметно большие габариты и, соответственно, массу. Примерами керамических конденсаторов общего назначения являются разработанные и выпускаемые АО "НИИ "Гириконд" конденсаторы К10-69, К10-47, К15-20 и др.

Конструкция и технология конденсаторов специального назначения ориентированы на реализацию определенных специальных требований к параметрам или электрическим режимам работы конденсаторов. Примерами таких конденсаторов являются прецизионные конденсаторы К10-68, отличающиеся повышенными требованиями к допускам по емкости (1%; 2%; 5%)  и частым рядом её номинальных значений, а также конденсаторы К10-57, К10-65, К15-33, отличающиеся повышенными значениями допустимой переменной составляющей напряжения в УВЧ и СВЧ диапазоне частот. Поскольку в этих конденсаторах используются высокочастотные  материалы, диэлектрические потери в которых пренебрежимо малы в широком диапазоне частот, основным фактором, ограничивающим допустимые переменные высокочастотные составляющие напряжения, являются потери в электродах и контактных узлах конденсаторов. Поэтому указанные типы конденсаторов имеют специальную конструкцию, позволяющую заметно снизить их эквивалентное последовательное сопротивление и, соответственно, реализовать в них существенно повышенные допускаемые значения реактивной мощности и реактивных токов по сравнению с конденсаторами общего назначения. Еще одним примером специальных керамических конденсаторов являются помехоподавляющие конденсаторы, для которых нормируется вносимое затухание в определенном диапазоне частот (более подробная информация по этой группе конденсаторов приведена в специальном разделе). Основная часть современной номенклатуры, как низковольтных, так и высоковольтных керамических конденсаторов имеет многослойную конструкцию, пригодную, в том числе, для монтажа на поверхность.

Как следует из выше изложенного, применяемые в современной радиоэлектронной аппаратуре конденсаторы с оксидным диэлектриком подразделяются:

- по материалу основы оксидного слоя – на алюминиевые, танталовые, ниобиевые;

- по конструкции анода – на фольговые и объемно-пористые,

- по материалу катода – на оксидно-электролитические и оксидно-полупроводниковые.

Наиболее распространенными в современной аппаратуре являются:

-   алюминиевые фольговые оксидно-электролитические конденсаторы (К50- ),

-   танталовые объемно-пористые оксидно-электролитические конденсаторы (К52- ),

-   танталовые объемно-пористые оксидно-полупроводниковые конденсаторы (К53-. ),

-   ниобиевые объемно-пористые оксидно-полупроводниковые конденсаторы (К53-.).

Каждый из указанных видов конденсаторов с оксидным диэлектриком имеет свои области реализации емкостей и напряжений и свои области применения. Так, в соответствии с физической природой оксидного слоя и спецификой технологии изготовления конденсаторов, номинальные напряжения алюминиевых конденсаторов, как правило, не превышают 600 В, танталовых оксидно-электролитических – 125 В, танталовых и ниобиевых оксидно-полупроводниковых – 50 В. При прочих равных условиях танталовые конденсаторы по сравнению с алюминиевыми имеют меньшие габариты и меньшее эквивалентное последовательное сопротивление, что особенно важно для обеспечения работоспособности конденсаторов в области низких температур. Следует отметить, что эквивалентное последовательное сопротивление или близкое по значению полное сопротивление конденсатора при частотах, близких к резонансной, являются для конденсаторов с оксидным диэлектриком важнейшими параметрами, определяющими выбор того или иного конденсатора в каждом конкретном случае. Именно эти параметры ограничивают рабочий диапазон частот и, соответственно, область применения танталовых оксидно-электролитических конденсаторов, несмотря на их лучшие массо-габаритные характеристики и возможность реализации больших номинальных емкостей и напряжений по сравнению с оксидно-полупроводниковыми танталовыми конденсаторами. Конструктивно-технологические особенности оксидно-полупроводниковых конденсаторов позволяют реализовать характерный для них диапазон емкостей и напряжений, в том числе, в безвыводном исполнении для монтажа на поверхность. Для ниобиевых оксидно-полупроводниковых конденсаторов характерными по сравнению с аналогичными танталовыми конденсаторами являются несколько меньшие предельные значения номинального напряжения и существенно больший ток утечки. Последнее обстоятельство не позволяет в целом ряде случаев осуществить эквивалентную замену танталовых конденсаторов ниобиевыми, несмотря на привлекательность последних в силу большей доступности и, соответственно, меньшей стоимости ниобиевого сырья по сравнению с танталовым.

АО "НИИ "Гириконд" в последние годы специализируется на разработках и производстве  наиболее перспективных из конденсаторов с оксидным диэлектриком – танталовых конденсаторов. Как и другие виды конденсаторов, эти изделия разделяются на конденсаторы общего назначения, предназначенные для работы в широком диапазоне электрических режимов, а также специальные конденсаторы, применение которых целесообразно при предъявлении особых требований к параметрам конденсаторов, режимам или условиям их эксплуатации. Примерами современных конденсаторов общего назначения являются разработанные и выпускаемые АО "НИИ "Гириконд" оксидно-электролитические конденсаторы К52-15, оксидно-полупроводниковые чип-конденсаторы для поверхностного монтажа К53-46, К53-56 и К53-56А. Примерами конденсаторов специального назначения являются разработанные в "НИИ "Гириконд" высокочастотные конденсаторы К53-25 и К53-28, оригинальная конструкция которых, и уникальная, не имеющая мировых аналогов, технология формирования объемно-пористого анода позволили качественно снизить эквивалентное последовательное сопротивление  конденсаторов и существенно расширить их рабочий частотный диапазон. Еще одним примером таких изделий являются высокотемпературные конденсаторы К52-13, максимальная рабочая температура которых повышена до 250оС.

В соответствии с принятой  классификацией упомянутые выше наиболее широко применяемые конденсаторы с органическим диэлектриком  по типу диэлектрика подразделяются  на:

-   полиэтилентерефталатные  (К73-…),

-   полипропиленовые  (К78-…),

-   комбинированные  (К75-…).

Первые два вида конденсаторов имеют чисто пленочный диэлектрик на основе одного из указанных полимеров, Диэлектрик последнего представляет собой или комбинацию указанных пленок, или их комбинацию в любом сочетании с конденсаторной бумагой, пропиточным составом и т.п. При прочих равных условиях конденсаторы на основе полиэтилентерефталатной пленки имеют лучшие массо-габаритные характеристики, что обусловлено большей диэлектрической проницаемостью этой полярной пленки, однако уступают конденсаторам на основе полипропиленовой (неполярной) пленки по величине допустимой переменной составляющей воздействующего напряжения из-за сравнительно повышенных диэлектрических потерь. Встречающееся на практике деление конденсаторов с органическим диэлектриком на низковольтные и высоковольтные весьма условно, поскольку граница этого деления не определена в действующей нормативной документации. Фактически, конденсаторы на напряжение в пределах порядков до сотен вольт принято считать низковольтными, а порядков единиц киловольт и выше – высоковольтными.

Конденсаторы с органическим диэлектриком общего назначения, предназначенные для работы в широком диапазоне электрических режимов, принято условно делить на низкочастотные (на основе полярной пленки) и высокочастотные (на основе неполярной пленки). Примерами первых являются низковольтные конденсаторы К73-11, К73-17, К73-50, высоковольтные К75-63; примерами вторых – К78-2, К78-10. Специальные конденсаторы с органическим диэлектриком включают в себя:

-   конденсаторы переменного напряжения (например, К73-62),

-   помехоподавляющие конденсаторы (например, сетевые К73-43, проходные К73-56, опорные К73-57),

-   импульсные (например, К75-40, К75-80).

Как уже отмечалось выше, конденсаторы с двойным электрическим слоем (ионисторы, К58-…) имеют свою, характерную только для этого вида конденсаторов, область реализации номинальных емкостей и их сочетаний с номинальными напряжениями. Номенклатура этих изделий для радиоэлектронной аппаратуры находится, по существу, в стадии формирования. Область их применения определяется тем важным обстоятельством, что по уровню удельной энергоемкости и величине внутреннего сопротивления эти изделия занимают промежуточное положение между конденсаторами и электрохимическими источниками. Это обстоятельство предполагает их применение, как в качестве самостоятельных накопителей заряда и энергии, так и в сочетании с другими конденсаторами и аккумуляторами, в том числе, и в качестве источников относительно большой мощности при их разряде. Кроме того, на применяемость ионисторов существенным образом влияют их большая по сравнению с аккумуляторами долговечность и отсутствие необходимости обслуживания, поскольку, в отличие от аккумуляторов, накопление заряда в двойном электрическом слое происходит до начала химической реакции на электроде.

Каждый из рассмотренных видов конденсаторов имеет свою область применения в современной аппаратуре и свои тенденции развития в соответствии с требованиями их сферы применения. Формирование этих тенденций и их реализация в исследованиях и разработках новых изделий с постановкой их на производство являются  основными задачами научно-технической деятельности АО "НИИ "Гириконд".

Традиционным требованием сферы применения, определяющим направления развития практически  всей номенклатуры  конденсаторов,  является требование дальнейшего улучшения массо-габаритных характеристик изделий при сохранении высоких показателей их надежности и долговечности. Реализация этих, по существу, противоречивых требований  возможна только на основе изыскания и исследования новых материалов, разработки и  реализации в производстве новых прогрессивных технологий. Так, для дальнейшего снижения габаритов низковольтных керамических конденсаторов необходим переход на толщину диэлектрика порядка единиц микрон, что, в свою очередь требует проведения материаловедческих работ по изысканию новых моно- и мелкодисперсных керамических материалов, получаемых по химической технологии. Кроме того, потребуется проведение технологических работ по созданию и реализации в производстве керамических конденсаторов новой базовой технологии обработки тонкой керамической пленки и формирования на её основе пакетов с числом слоев порядка сотен.

В области танталовых конденсаторов дальнейшее совершенствование связывается, прежде всего, с улучшением массо-габаритных характеристик, снижением диэлектрических потерь, увеличением рабочего напряжения и единичной номинальной емкости. Решение этих задач предполагает проведение комплекса поисковых материаловедческих и технологических работ, связанных с разработкой и внедрением танталовых порошков с максимально высоким удельным зарядом, поиском конструкторских и технологических решений по созданию высокочастотных конденсаторов с плоскостным анодом, исследованиями в области органических полупроводников, поиском путей повышения формовочных напряжений высокоемких анодов.

Для современного этапа развития конденсаторов с органическим диэлектриком характерно то обстоятельство, что полимерные материалы в них используются при плотности энергии и электрической прочности, близких к физическому пределу. Обеспечение высокой работоспособности конденсаторов при этом может быть достигнуто только путем локализации пробоев и восстановления электрической прочности диэлектрика за счет специальной структурированной металлизации пленки. В связи с изложенным, технология металлизации полимерных пленок становится сегодня критически важной и определяющей возможность реализации мирового уровня по этой группе конденсаторов. Разработка соответствующей базовой технологии позволит создать на ее основе серии нового поколения конденсаторов как общего, так и специального назначения

Обеспечение высоких значений удельной запасаемой энергии ионисторов требует изыскания и исследования новых микро- и нано-пористых углеродных материалов и супер-электролитов. Для создания специальных  ионисторов, отличающихся высокой мощностью при разряде, потребуется изыскание новых конструктивно-технологических решений, позволяющих существенно снизить их внутреннее сопротивление.

Решение приведенного выше, далеко не полного, перечня научно-технических проблем в области конденсаторостроения, позволит обеспечить конкурентоспособность научно-технической и производственной продукции АО "НИИ "Гириконд" на отечественном и мировом рынках.