De condensatorplaag: lekkende condensatoren

Wie rond de eeuwwisseling weleens een computermoederbord, voeding of transceiver heeft opengeschroefd, herkent het beeld meteen. Bolle condensatoren, bruine smurrie en opengebarsten ventielen op elektrolytische condensatoren (elco’s). Deze beruchte periode in de elektronicageschiedenis, die grofweg liep van 1999 tot 2007, staat wereldwijd bekend als de ‘Capacitor Plague’ (de condensatorplaag). Wat destijds begon als een mysterieus massaprobleem, bleek achteraf een fascinerend verhaal van bedrijfsspionage dat spectaculair misging.

De oorzaak van de condensatorplaag: een gestolen “succesformule”

Aan het eind van de jaren 90 zochten fabrikanten massaal naar goedkope elco’s met een lage interne weerstand (Low-ESR). Specifiek voor de destijds opkomende snelle PC-moederborden en schakelvoedingen. De absolute marktleider op dat gebied was het Japanse Rubycon.

Een materiaalkundige van Rubycon besloot over te stappen naar een Chinese fabrikant en nam de geheime formule mee van Rubycons succesvolle watergebaseerde elektrolyt (de vloeistof in de elco). De formule werd vervolgens binnen de Aziatische markt (met name in Taiwan) gekopieerd en doorverkocht aan diverse start-up fabrikanten.

Er was echter één groot probleem: de meegenomen formule was incompleet of verkeerd gekopieerd. Er ontbraken cruciale stabilisatoren (zogeheten depolarizers) die moesten voorkomen dat het water in de elektrolyt chemisch reageerde met het aluminium. Het gevolg?

• Waterstofgasvorming: Zodra de condensator onder spanning kwam te staan, ontstond er een interne chemische reactie waarbij grote hoeveelheden waterstofgas vrijkwam.
• Drukopbouw: De druk liep zo hoog op dat de condensator ging bolstaan.
• Lekkage: Uiteindelijk barstte het ingekerfde veiligheidsventiel aan de bovenkant open, waarna de bijtende, bruine vloeistof over de printplaat stroomde.

Veel apparaten begaven het al na enkele maanden tot twee jaar trouwe dienst. Grote techgiganten zoals Dell, Hewlett-Packard, IBM en Apple liepen honderden miljoenen euro’s schade op door defecte computers.

Welke condensatoren bleven buiten schot?

Gelukkig was niet de hele industrie getroffen. Verschillende typen en merken bleven volledig betrouwbaar.

• A-merk Japanse elco’s: Fabrikanten die vasthielden aan de originele, kwalitatieve Japanse merken zoals Rubycon, Panasonic, Nippon Chemi-Con en Sanyo hadden nergens last van. Hun elco’s bevatten wél de juiste chemische samenstelling.
• Niet-elektrolytische condensatoren: Condensatoren die geen vloeibaar elektrolyt gebruiken —zoals keramische condensatoren, tantaalcondensatoren en foliecondensatoren— waren immuun voor deze plaag.
• Solid-state (polymeer) condensatoren: Als direct antwoord op de plaag stapte de computerindustrie kort daarna massaal over op solid polymer elco’s (vaste condensatoren). Deze bevatten geen vloeistof en kunnen dus simpelweg niet lekken of ontploffen.

Het moraal van het verhaal

De Condensatorplaag herinnert ons eraan dat een kleine besparing in de toeleveringsketen verwoestende gevolgen kan hebben voor de betrouwbaarheid van apparatuur. Voor zendamateurs die vandaag de dag oude apparatuur uit de vroege jaren 2000 restaureren, geldt nog altijd het devies: bij twijfel direct ‘recappen’ en vervangen door modern, kwalitatief Japans of solid-state materiaal.

Meer informatie over de condensatorplaag

• The  capacitor plague