Tomas Zednicek^*)
с сайта EPCI: European Passive Components Institute, февраль 2025
авторизованный перевод - Георгий Келл

Почти пять десятилетий XX века компания TESLA Lanškroun производила широкий спектр пассивных ЭК, включая и танталовые конденсаторы. Успех компании был обусловлен преданными своему делу инженерами и техническим персоналом, которые неустанно стремились к совершенствованию и инновациям без современных ПК и Интернета. Ежедневно возникали вызовы, требовавшие технического мастерства и силы духа. Эта статья — дань уважения их мастерству, в том числе моему отцу, который работал там в лаборатории надежности конденсаторов.

Начало завода TESLA в Ланшкроуне

Осенью 1943 г. союзная авиация разбомбила завод по производству алюминиевых электролитических конденсаторов фирмы SIEMENS und HALSKE, расположенный в берлинском районе Шарлоттенбург. Чтобы сохранить производство для военных целей, оно было перенесено на табачную фабрику в небольшом городке Ланшкроун в Восточной Чехии. Производство конденсаторов замаскировали под название Betrieb Tabakfabrik Landskron.

После окончания войны подобных эвакуированных предприятий в Чехословакии оказалось довольно много. И, решением союзников, их оборудование должно было быть передано Советскому Союзу в качестве репараций. Однако, по просьбе чехословацкого правительства некоторые заводы, продукция которых была необходима народному хозяйству Чехословакии, были сохранены. Среди них было несколько заводов по производству пассивных компонентов, в том числе завод в Ланшкроуне.

В довоенной Чехословакии единственным крупным производителем пассивных компонентов, была компания ALWAYS в пражском районе Карлин. Однако, в годы войны добавились заводы эвакуированные из Германии. Первоначальное производство табака в Ланшкроуне не было восстановлено, и все освободившиеся помещения, приказом министра промышленности Богумила Лаушмана от 05.04.1946 г., были переданы под производство пассива. А уже в августе того же года, путем национализации 16 компаний, была создана корпорация TESLA, частью которой стал и завод в Ланшкроуне.

К 1951 году "продуктовая корзина" предприятия была сформирована и включала в себя: электролитические алюминиевые конденсаторы, бумажные и слюдяные конденсаторы, компоненты помехоподавления, угольные и проволочные резисторы, керметные и проволочные потенциометры, а также сердечники из электротехнической стали.

Продукция завода в Ланшкроуне продавалась практически по всей Европе и в Южной Америке. В первой половине 1950-х годов они поставлялись под брендом TESLA–ALWAYS, поскольку бренд ALWAYS был известен за рубежом еще до войны, в то время как бренд TESLA только медленно завоевывал свои позиции.

В отличие от других производителей, покупавших лицензии и оборудование, TESLA Lanškroun пошла по собственному пути развития, разрабатывая как сами пассивные компоненты, так и специализированные станки и линии для их производства.

TESLA Lanškroun расширяла свою производственную программу вплоть до революции 1989 года, когда в начале 90-х годов произошел спад рынков социалистического блока и потеря традиционных рынков. TESLA Lanškroun попыталась провести реструктуризацию и выйти на конкурентные западные рынки. Это привело к дроблению компании: какие-то части стали самостоятельными, а какие-то получили новых владельцев в лице крупных иностранных компаний. В данном случае такой компанией стал крупнейший американский производитель танталовых конденсаторов AVX.

Производство танталовых конденсаторов

Завод TESLA Lanškroun начал производство танталовых электролитических конденсаторов с жидким электролитом в 1963 году. Разработка велась Научно-исследовательским институтом техники связи (VUST), головным НИИ компании TESLA, на основе аналогичного конденсатора той же конструкции, изготовленного в СССР. Их конструкция была прочной, но трудоемкой, а прототипом послужил конденсатор английской компании PLESSEY. Эти первые конденсаторы грибовидной формы ТК 951 и ТК 955 (на фото) изготавливались на напряжения 4...70В и емкости 5...80мкФ.

В конструкции использовался дорогостоящий тантал, причем танталовая крышка, которая являлась неотъемлемой частью системы уплотнения, была значительно тяжелее танталового же анода. Вывод анода изготавливался из танталовой проволоки, вдавленной в анод. Проволока была приварена к танталовому колпачку. Вывод катода изготавливался из луженой меди. Было два корпуса: наружный стальной и внутренний серебряный. Стальной корпус имел расширенную горловину, изолированную изнутри тефлоновой шайбой. Серебряный корпус с уплотнением по краю вставлялся во внешний стальной. На уплотнении серебряного корпуса устанавливалось резиновое кольцо, на котором лежал танталовый диск со спеченным анодом. На нем располагалось текстолитовое кольцо, фиксируемое завальцовкой краев стального корпуса. Пространство над танталовой крышкой было заполнено эпоксидным компаундом.

При этом, конденсаторы этой конструкции были подвержены деградации — неопредсказуемой потере емкости со временем.

Разработчики из TESLA Lanškroun внесли изменение в конструкцию (на фото). Они удалили внешний стальной корпус и танталовую крышку. Танталовая проволока, идущая от анода, приваривалась непосредственно к медному луженому выводу. Анод опирался на тефлоновую шайбу в нижней части серебряного корпуса. Корпус закрывался изоляционной вставкой, упиравшейся в паз на корпусе. На изолирующую вставку устанавливалась резиновая заглушка, а к ней прижимался текстолитовый диск, на который завальцовывался край корпуса. Для лучшего уплотнения в корпусе имелась еще одна канавка. (см. чертеж)

Благодаря этой новой конструкции конденсаторы стали значительно дешевле, улучшены были и технические характеристики. Однако проблемы с внезапной потерей емкости никуда не делись. Потребовалось целое десятилетие исследований, прежде чем был выявлен основной механизм, ответственный за эту деградацию - зазор между корпусом и электролитом (electrode interlayer between the case and the electrolyte).

С добавлением деполяризатора на основе палладия это явление было устранено, и с тех пор танталовые конденсаторы характеризуются высокой надежностью.

Конденсаторы серий TE151 и TE158 выпускались с 1970 года на напряжения 4...70В и емкости 5...70мкФ. Постепенное совершенствование технологии увеличивало емкость, напряжение и снижало ESR.

Специальные типы с широким температурным диапазоном использовались в военных применениях. Эта конструкция использовалась до 1993 года, когда их производство было прекращено на основании соглашения с компанией AVX.

Танталовые конденсаторы с твердым электролитом

Начало производства танталовых конденсаторов с твердым электролитом датируется 1966 годом. Первые типы конденсаторов на 10...50мкФ и напряжения 6...25В были разработаны в VUST с электролитом MnO₂ в аксиальном исполнении и имели длину 17мм и диаметр 5мм. Однако они не были запущены в серийное производство из-за высокой трудоемкости и себестоимости. Компания TESLA Lanškroun решила использовать жидкие электролиты с очень низким током утечки для "больших" аксиальных конденсаторов, а "твердый" электролит использовать в миниатюрных радиальных конденсаторах форм-фактора «капля» или «жемчужина» (pearl).

Серийное производство субминиатюрных «каплевидных» танталовых конденсаторов собственной разработки TESLA было начато в 1971 году - серии TE121 - TE125 (на фото).

Конструкция постепенно совершенствовалась. Обмен опытом шел с другими компаниями социалистического лагеря, например, с польской компанией ELWA, которая в 1975 г. купила лицензию на "каплевидные" конденсаторы у компании SPRAGUE и тоже начала производство этих конденсаторов для растущих потребностей стран Восточного блока.

Новые серии TE131 - TE135 характеризовались меньшими потерями. Изменения в конструкции в основном касались материалов покрытия и, если в первоначальных версиях использовалась технология погружения, то в последующих — псевдоожижение.

Танталовые чип конденсаторы

Танталовые конденсаторы с твердым электролитом выпускались и в виде чипов без защиты поверхности и предназначались для сборки в гибридные интегральные схемы, которые также производились на заводе в Ланшкроуне. Они приклеивались проводящим эпоксидным клеем к подложке, а второй вывод распаивался проводником

В 1987 году в компании TESLA Lanškroun были разработаны залитые танталовые smd-конденсаторы, которые были запущены в опытное производство в 1990 г. Но уже в 1993 г. их производство было прекращено по соглашению с корпорацией AVX, взявшей под свой контроль всю деятельность, связанную с производством танталовых конденсаторов.

Немецкий филиал компании AVX в Бислоэ (пригород Нюрнберга), начал сотрудничество с TESLA Lanškroun в 1990 году. В 1993 году, после успешного сотрудничества и взаимного согласия, полное производство танталовых конденсаторов с более чем 1000 сотрудниками было передано независимой компании AVX Czech Republic s.r.o., а производство под брендом TESLA было прекращено.

---

^*)Эта статья была написана Томасом Зедничеком, PhD из Европейского института пассивных компонентов EPCI, на основе исторических документов, описывающих историю производства танталовых конденсаторов компанией TESLA в Ланшкроуне, Чешская Республика.

Использованные источники:

1. Ferdinand Jíra: TESLA Lanškroun, History and present production in the years 1946-1982; Tesla world, company magazine TESLA Lanškroun year 1981 issues 22-49, 1982 issues 1 to 31
2. Ing. Jiří Kohout: TESLA Lanškroun 1946-1989 – memories of witnesses; 2007
3. Ing. Ladislav Výtisk; Tantalum electrolytic capacitors; Proceedings 6/91 Czech Electrotechnical Society, TESLA Lanškroun branch

---

От переводчика:

Так выглядит в наши дни завод KYOCERA AVX в Ланшкроуне. Он является также головным R&D центром по тематике танталовых конденсаторов для всей глобальной компании. Компания с гордостью упоминает, что в блоке питания "лазерной пушки" для исследования марсианского грунта ровера Curiosity использовано 630 танталовых конденсаторов чешского производства.

Можно добавить, что у компании KYOCERA AVX в Чехии есть еще два завода, расположенных на юго-востоке страны. Завод в Угерске-Градиште выпускает керамические и пленочные конденсаторы, а также варисторы. Завод в Бзенеце выпускает контакты для разъемов и сами разъемы. На всех заводах компании в Чехии трудятся 2500 человек.

С продукцией чешских заводов KYOCERA AVX можно ознакомиться на сайте.