Kondenzátorový mor je název pro problém zvýšené poruchovosti hliníkových elektrolytických kondenzátorů v letech 1999 až 2007, vytvořených především tchajwanskými výrobci [1] [2] . Problém byl způsoben špatným složením elektrolytu , který generoval vodík a způsoboval korozi . To bylo doprovázeno zvýšením tlaku uvnitř kondenzátoru a porušením jeho integrity. Vysoká míra selhání kondenzátorů se vyskytla v různých zařízeních mnoha známých značek elektroniky, nejčastěji se mor kondenzátorů projevil na základních deskách , grafických kartách apočítačové napájecí zdroje .
Vadné kondenzátory byly problémem od doby, kdy byly vyvinuty, ale první vadné kondenzátory související s tchajwanskými problémy se surovinami byly hlášeny odborným časopisem Passive Component Industry v září 2002 [1] . Krátce nato přinesly další dva elektronické časopisy zprávu o rozšířeném používání kondenzátorů od tchajwanských výrobců a předčasném selhání základních desek [3] [4] .
O těchto publikacích informovali inženýři a další technicky zainteresovaní lidé, ale problém se ve společnosti nerozšířil, dokud Cary Holtzman, americký specialista na informační technologie, nezveřejnil své zkušenosti s „únikovými kondenzátory“ v komunitě přetaktování [5] .
Zprávy z Holtzmanovy publikace se rychle šířily po internetu a v novinách. Částečně to ovlivnily obrázky vadných kondenzátorů - byly oteklé a v některých případech roztrhané. To ovlivnilo mnoho uživatelů PC a vyvolalo lavinu reakcí v blozích a webových komunitách [4] [6] [7] .
Rychlé šíření zprávy také vedlo k tomu, že mnoho dezinformovaných uživatelů zveřejnilo obrázky kondenzátorů, které selhaly z důvodů nesouvisejících s elektrolytem. [osm]
Většina kondenzátorů postižených tímto problémem byla vyrobena v letech 1999 až 2003 a mezi lety 2002 a 2005 selhala. Problémy s kondenzátory vyrobenými s nesprávně vytvořeným elektrolytem ovlivnily zařízení vyrobená do roku 2007 [2] .
Hlavní výrobci základních desek jako Abit [9] , IBM [1] , Dell [10] , Apple , HP a Intel [11] trpěli vadnými elektrolytickými kondenzátory . V roce 2005 společnost Dell utratila asi 420 milionů USD za diagnostiku a výměnu základních desek [12] [13] . Mnoho dalších výrobců nevědomky montovalo a prodávalo desky s vadnými kondenzátory, takže následky moru kondenzátorů bylo možné vidět po celém světě.
Ne všichni výrobci nasadili programy pro stažení nebo opravu produktu, a tak se na internetu objevily návody na opravu udělej si sám [14] .
Ve vydání časopisu Passive Component Industry z listopadu/prosince 2002 bylo oznámeno, že někteří hlavní tchajwanští výrobci elektrolytických kondenzátorů odmítli nést odpovědnost za vadné výrobky [15] .
Přes potvrzení poruch velkými společnostmi nebylo možné určit zdroj vadných součástí. Vadné kondenzátory hlásily dříve neznámé značky jako Tayeh, Choyo nebo Chhsi [16] . Tyto značky nebyly nijak spojeny se známými společnostmi. Vadné kondenzátory známých značek, pokud se rozbily, pak z důvodů, které nesouvisejí s vadným elektrolytem.
Výrobce základních desek ABIT Computer Corp. se stala jediným výrobcem, který veřejně uznal, že její výrobky používaly vadné kondenzátory pocházející od tchajwanských výrobců kondenzátorů [15] . Společnost však nezveřejnila jméno společnosti na výrobu kondenzátorů, která vadné výrobky dodala.
Článek v The Independent z roku 2003 tvrdil, že příčinou vadných kondenzátorů byl ve skutečnosti chybně zkopírovaný vzorec. V roce 2001 vědec pracující pro Rubycon Corporation v Japonsku ukradl nesprávně zkopírovaný vzorec elektrolytu a začal pracovat pro Luminous Town Electric v Číně. Ve stejném roce vědcův štáb opustil Čínu, opět ukradl špatně zkopírovaný vzorec a přestěhoval se na Tchaj-wan, kde založil vlastní společnost vyrábějící kondenzátory a distribuující více vadných kondenzátorů [17] .
Nepevné hliníkové elektrolytické kondenzátory s nevhodně vytvořeným elektrolytem patřily především do řady kondenzátorů s nízkým ekvivalentním sériovým odporem (ESR), nízkou impedancí a vysokým zvlněním proudu. Výhodou kondenzátorů využívajících elektrolyt sestávající ze 70 % a více vody jsou zejména nízké výrobní náklady, protože voda je nejlevnějším materiálem v kondenzátoru [18] .
Všechny mokré kondenzátory časem stárnou v důsledku odpařování elektrolytu. Kapacita obvykle klesá a ESR se zvyšuje. Typická životnost mokrého kondenzátoru dimenzovaného na 2000 hodin při 85 °C a provozovaného při 40 °C je přibližně 6 let. Kondenzátor dimenzovaný na 1000 hodin při 105 °C pracující při 40 °C může být delší než 10 let. Kondenzátory pracující při nižších teplotách mohou mít ještě delší životnost.
Za vadné je možné považovat kondenzátory po snížení kapacity na 70 % jmenovité hodnoty a zvýšení ESR oproti jmenovité hodnotě [19] [20] . Životnost kondenzátoru s vadným elektrolytem může být i dva roky, takový kondenzátor může předčasně selhat po dosažení přibližně 30-50 % předpokládané životnosti.
Elektrické charakteristiky vadného otevřeného kondenzátoru jsou následující:
Exponované kondenzátory jsou v procesu vysychání, ať už mají dobrý nebo špatný elektrolyt. Vždy vykazují nízké hodnoty kapacity a velmi vysoké hodnoty ESR. Vysušené kondenzátory jsou elektricky nepoužitelné.
Hliníkové kondenzátory s nesprávným složením elektrolytu, které přestanou fungovat bez viditelných příznaků, mají obvykle dva elektrické příznaky:
Při kontrole rozbitého elektronického zařízení lze vadné kondenzátory snadno rozpoznat podle jasně viditelných znaků, které zahrnují následující [21] :
Uniklý elektrolyt lze zaměnit s lepidlem používaným k ochraně kondenzátorů před nárazem. Tmavě hnědá nebo černá kůra na kondenzátoru je obvykle lepidlo, nikoli elektrolyt. Samotné lepidlo je nezávadné.
Mor kondenzátoru byl způsoben krádeží vzorce elektrolytu. Materiálový vědec pracující pro Rubycon v Japonsku opustil společnost, vzal tajný vzorec elektrolytu na bázi vody pro kondenzátory Rubycon řady ZA a ZL a poté odešel pracovat pro čínskou společnost, kde vyvinul repliku elektrolytu. Poté někteří zaměstnanci, kteří opustili čínskou společnost, znovu zkopírovali neúplnou verzi receptury a začali ji prodávat mnoha výrobcům hliníkových elektrolytů na Tchaj-wanu, což vedlo ke snížení cen pro japonské výrobce [1] [22] . Chyběly mu důležité proprietární přísady, které byly nezbytné pro dlouhodobý a stabilní provoz kondenzátorů [4] [21] . V důsledku toho se uvnitř kondenzátoru vyráběl vodík [23] .
Nedošlo k žádnému soudnímu řízení v souvislosti s údajnou krádeží receptur elektrolytů. Nezávislá laboratorní analýza vadných kondenzátorů ukázala, že předčasné selhání bylo způsobeno především zvýšeným obsahem vody a nedostatkem inhibitorů .
Produkci vodíku během epidemie kondenzátorů prokázali dva výzkumníci z University of Maryland , kteří analyzovali vadné kondenzátory [23] .
Pomocí iontoměničové chromatografie a hmotnostní spektrometrie určili, že ve vadných kondenzátorech byl přítomen plynný vodík, což způsobilo vyboulení nebo prasknutí pouzdra kondenzátoru. Bylo tedy prokázáno, že k oxidaci dochází v souladu s prvním stupněm tvorby oxidu hlinitého.
Vzhledem k tomu, že u elektrolytických kondenzátorů je obvyklé redukovat přebytek vodíku pomocí redukčních nebo depolarizačních sloučenin k uvolnění tlaku, výzkumníci poté hledali sloučeniny tohoto typu. Ve vadných kondenzátorech nebyly nalezeny žádné stopy po takových spojích.
U kondenzátorů, kde byl nárůst vnitřního tlaku dostatečně velký, aby byl kondenzátor již nabobtnalý, ale neotevřený, bylo možné změřit hodnotu pH elektrolytu. Pomocí energeticky disperzní rentgenové spektroskopie byl detekován hliník rozpuštěný v elektrolytu a hliník se rozpouští pouze v alkalických sloučeninách. Elektrolyt vadných tchajwanských kondenzátorů byl alkalický s pH 7 až 8. Dobré podobné japonské kondenzátory měly kyselý elektrolyt s pH kolem 4.
Inhibitory se používají k ochraně hliníku před rozpuštěním v elektrolytu na vodní bázi. Jsou zmíněny v patentech týkajících se kondenzátorů s elektrolytem na vodní bázi [24] . Protože nebyly žádné fosfátové ionty a elektrolyt v testovaných tchajwanských kondenzátorech byl také alkalický, kondenzátor zjevně postrádal ochranu proti interakci s vodou.