TDK/EPCOSTDK车规级薄膜电容器,TDK耐高温薄膜电容

TDK/EPCOSTDK车规级薄膜电容器,TDK耐高温薄膜电容

薄膜电容器的主要特性有哪些？

薄膜电容器由于具有很多优良的特性，因此是一种性能优秀的电容器，它的主要等性如下：无极性，
绝缘阻抗很高，频率特性优异，而且介质损失很小，基于以上的优点，所以薄膜电容器被大量使用在模
拟电路上，混合动力汽车高温薄膜电容，尤其是在信号交连的部份，必须使用频率特性良好，介质损失
极低的电容器，高温薄膜电容批发，方能确保信号在传送时，不致有太大的失真情形发生
在所有的塑料薄膜电容当中，又以聚bing烯（PP）电容和聚ben乙烯（PS）电容的特性较为显著，
当然这两种电容器的价格也比较高，然而近年来音响器材为了提升声音的质量，所采用的零件材料已愈
来愈好，价格并非重要的考虑因素，所以近年来PP电容和PS电容被使用在音响器材的频率与数量也愈来
愈高
目前传统储能电容即铝电解电容在我国电容市场上所占的份额仍大于薄膜电容器，但凭借着薄膜电容器
的优异性能，其市场渗透率正在不断加大，薄膜电容器的上升趋势已经势不可挡，不仅在储能焊机领域占
有很大的份额，还在太阳能应用、风力发电、混合动力汽车地铁等方面展露手脚
薄膜电容在技术上逐渐取代铝电解电容，更有利于我国工业发展，采用聚bing烯薄膜电容器替代铝电解
电容器后，高温薄膜电容厂家，由于聚bing烯薄膜电容器基本上不存在寿命限制问题，高温薄膜电容厂商，
也就避免了搞可靠应用时变频器定期替换铝电解电容器的麻烦和成本的提高

超级电容器

超级电容器是一种功率型的储能器件，通过电极材料与电解液界面形成双电层，或电
极表面快速的氧化还原反应来储存电能。与普通电容器相比，相同重量下电能储存量和
放电时间要大出成百上千倍，而功率只有普通电容器的1/10左右。电动汽车电池领域被
投下了一颗“深水炸弹”？近日，特斯拉透露其自主研发的新电池有可能是“无钴电池”
，即“干电池技术+超级电容”组合，具体成分预计会在4月电池会议上进行说明。这迅
速点燃了市场对电动汽车新一轮能源革命的热情。伴随着新能源技术的突飞猛进，锂电
池、燃料电池等相关产品技术备受关注，而同样作为储能装置的超级电容器在电动汽车
上还鲜少被关注。事实上，超级电容器在风光储、家庭储能、地铁能量回收等多种储能
领域都可应用，而在电动汽车领域，业界寄望它可以改变充电时间长的难题——充电往
往只需要数秒。

那么，超级电容到底是什么“黑科技”，它真的适合用在电动汽车领域吗？花城最美
三月天，广州有轨电车在花丛中穿行。仔细观察，有轨电车头顶上没有如“蜘蛛网”般
的电线，只有脚底两条细轨“镶嵌”在草皮上。2014年底，广州有轨电车建成通车，其
采用了单体容量达7000法拉的超级电容器组储能，和普通有轨电车相比，最大的特点是
在行进中不用外部供电，利用停靠站台上落客时间完成充电，充电时间仅需25秒。就在
你上下车的一瞬间，电车就已经满电蓄势待发。

华南师范大学化学学院新能源系主任、广东省新能源材料与器件专业实验教学示范中心
主任舒东介绍，超级电容器主要通过双电层或赝电容原理储存电荷，前者是基于离子在多
孔材料表面的吸脱附，后者主要是表面快速的氧化还原反应，因为反应通常发生在表面，
因此超级电容器和电池相比储存电荷较少，能量密度不高，也正是因为反应发生在表面，
电荷储存速度非常快，超级电容器具有很高的功率密度。

“打个比方，湿毛巾中的水，通过擦拭的办法可以快速取出少量表面吸附水，这相当于双
电层电容；通过挤压和拧干的方式可取出毛巾中更多的水，这相当于赝电容。”他说，水就
类似于电荷，擦拭的过程就相当于接触放电，如果要更多的电荷，就需要更大力气挤压。


相比之下，以往的储能设备是由电能转变成化学能，再由化学能转变成电能，两次转变
能量有损失，超级电容器直接充电，再直接放电，其过程中并不发生化学反应。同时，由于
这种储能过程是可逆的，超级电容器可以反复充放电数十万次，由于能量形式没有转变，损
失也很小，充放电效率更高。

薄膜电容器是以金属箔当电极，将其和聚乙窬，聚丙烯，聚笨乙烯或聚碳酸窬等塑胶薄膜，从两端重叠后，
卷绕成圆筒状的构造之电容器。而依塑胶薄膜的种类又被分别称为聚乙窬电容(又称Mylar电容)，聚丙烯电
容(又称PP电容)，聚苯乙烯电容(又称PS电容)和聚碳酸电容。

膜电容器由于具有很多优良的特性，因此是一种性能优秀的电容器。它的主要等性如下：无极性，绝缘阻抗
很高，频率特性优异(频率响应宽广)，而且介质损失很小。基于以上的优点，所以薄膜电容器被大量使用在模拟
电路上。尤其是在信号交连的部份，必须使用频率特性良好，介质损失极低的电容器，方能确保信号在传送时，
不致有太大的失真情形发生。在所有的塑胶薄膜电容当中，又以聚丙烯(PP)电容和聚苯乙烯(PS)电容的特性最为
显着，当然这两种电容器的价格也比较高。然而近年来音响器材为了提升声音的品质，所采用的零件材料已愈来
愈高级，价格并非最重要的考量因素，所以近年来PP电容和PS电容被使用在音响器材的频率与数量也愈来愈高。

几种薄膜电容的详细介绍
1） 聚酯（涤纶）电容（CL）。

聚酯电容是用两片金属箔做电极，夹在极薄绝缘介质中，卷成圆柱形或者扁柱形芯子，介质是涤纶。
聚酯薄膜电容的介电常数较高，体积小，容量大，稳定性较好，适宜做旁路电容。

聚酯，由多元醇和多元酸缩聚而得的聚合物总称。主要指聚对苯二甲酸乙二酯(PET)，习惯上也包括
聚对苯二甲酸丁二酯 (PBT)和聚芳酯等线型热塑性树脂。是一类性能优异、用途广泛的工程塑料。也
可制成聚酯纤维和聚酯薄膜。聚酯包括聚酯树脂和聚酯弹性体。

　　电容量：40p--4u。

　　额定电压：63--630V。

　　主要特点：精度、损耗角、绝缘电阻、温度特性、可靠性及适应环境等指标都优于电解电容，
瓷片电容两种电容。小体积，大容量，耐热耐湿，稳定性差。

　　应用：对稳定性和损耗要求不高的低频电路。
常见类别：和许多电容相似，涤纶电容还有许多微小的分类，例如常见的 CL23B，CL20;差别在于
CL20电容内部选取金属化的技术，体形比较CL23B小许多，不过整个性能不如CL11。所以采购时
一定要向厂家注释要的是哪一种型号。

2）聚苯乙烯电容（CB）
聚苯乙烯电容(polystyrene-film-capacitors type:PSR、PSA)是选用电子级聚苯乙烯膜作介质、高
导电率铝箔作电极卷绕而成圆柱状,并采成热缩密封工艺制作而成。容量范围（100pF~0.01uF)，具
有负温度系数、绝缘电阻高达100GΩ、极低泄漏电流等特点。应用于各类精密测量仪表；汽车收音
机；工业用接近开关、高精度的数模转换电路。

聚苯乙烯（Polystyrene，缩写PS）是指由苯乙烯单体经自由基加聚反应合成的聚合物。它是一种无
色透明的热塑性塑料，具有高于100℃的玻璃转化温度，因此经常被用来制作各种需要承受开水的温
度的一次性容器，以及一次性泡沫饭盒等。

　　电容量：10p--1u。

　　额定电压：100V--30KV。

　　主要特点：稳定，低损耗，体积较大。

　　应用：对稳定性和损耗要求较高的电路。

3）聚丙烯电容（CBB）
CBB电容也称聚丙烯电容。电容量10p--10μ，额定电压：63--2000V。能代替大部分聚苯或云母电容，
用于要求较高的电路。性能与聚苯相似但体积小，稳定性略差。

聚丙烯是丙烯加聚反应而成的聚合物。系白色蜡状材料，外观透明而轻。

熔喷布是口罩最核心的材料，熔喷布主要以聚丙烯为主要原料，纤维直径可以达到1～5微米。空隙多、
结构蓬松、抗褶皱能力好，具有独特的毛细结构的超细纤维增加单位面积纤维的数量和表面积，从而
使熔喷布具有很好的过滤性、屏蔽性、绝热性和吸油性。可用于空气、液体过滤材料、隔离材料、吸
纳材料、口罩材料、保暖材料、吸油材料及擦拭布等领域。

电容量：1000p--10u。

　　额定电压：63--2000V。

　　主要特点：性能与聚苯相似但体积小，稳定性略差。

　　应用：代替大部分聚苯或云母电容，用于要求较高的电路。
CBB电容用途：在各种直流或中低频脉动电路中使用。适宜作为旁路电容使用。容值范围：470pF~4.7μF。
额定电压范围：63-630V。损耗角正切：0.3-0.7。工作温度：— 55℃到125℃。温度系数：+200 +600ppm。

（4）聚四氟乙烯（CBF）

聚四氟乙烯电容器属有机薄膜电容器类，它是以金属箔为电极，以聚四氟乙烯薄膜为介质，卷绕成形后装
入外壳中密封而成的。

聚四氟乙烯电容器的最大特点是能在高温下工作，一般工作瘟度的范围为-55℃+200℃。因此它适用于特
殊要求的场合，如喷气发动机、雷达发射机等电子设备的交、直流电路及脉动电路。
聚四氟乙烯（Poly tetra fluoroethylene，简写为PTFE），一般称作“不粘涂层”或“易清洁物料”。
这种材料具有抗酸抗碱、抗各种有机溶剂的特点，几乎不溶于所有的溶剂。同时，聚四氟乙烯具有耐高温
的特点，它的摩擦系数极低，所以可作润滑作用之余，亦成为了易清洁水管内层的理想涂料；有毒，人体
致癌物质。聚四氟乙烯电容已经很少被常规电路设计所选用了。

(5)漆膜电容
漆膜电容器最突出的特点就是体积小，容量大。温度特性和容量稳定性都优于涤纶电容器，它在线路中可
取代部分电解电容器。

其缺点是工作电压不容易做的太高，一般工作电压为直流40V。国内生产的品种有CQ系列。

金属化薄膜电容器产生噪音的原因剖析

一般金属化薄膜电容器在交流电路中使用时，确实有可能会产生噪音，噪音到底是怎么产生的？
会不会影响薄膜电容的正常使用呢？本文就来给大家分析一下金属化薄膜电容器产生噪音的根本
原因

薄膜电容的噪音是怎么产生的？

由于在电容器介质薄膜层间存在间隙，薄膜在电磁力的作用下发生周期性形变，导致薄膜共振，
从而引起了交流声，这也就是我们所说的薄膜电容出现的噪音。

一般情况下，薄膜电容的噪音是极小的，甚至根本听不到，但当电容器施加高频电压时，由于
二电极间电荷力的作用，使薄膜发生机械振动而产生的声音，一般对电性能是没有影响的。但
如果噪音很明显，那就是你买到了劣质薄膜电容，寿命会很短。

劣质薄膜电容的噪音会更大一些

虽然理论上来讲，轻微的噪音属于正常现象，如果噪音相对明显，可能就代表着这个薄膜电容
的质量很差。

使用劣质薄膜会导致电容噪音变大：正常的高品质金属化薄膜，它们的薄膜厚度很均匀，表面
很光滑，这样生产出来的薄膜电容噪音相对很小。而劣质薄膜电容为了降低生产成本，只能使
用低价劣质的薄膜原料，这种薄膜厚度非常不均匀，表面高低不平非常粗糙，甚至有很多毛刺，
使用这种垃圾薄膜生产出来的电容，噪音肯定更大一些。

电容芯子内的气泡是产生噪音的根本原因：理想的电容器芯子内部是完全没有空气的，但一些
劣质薄膜电容为了节省成本，不使用真空热压，薄膜电容芯子内的潮湿空气没有彻底排出，造
成薄膜电容使用时噪音变大。高品质的薄膜电容，会通过真空热压的方式，将芯子内部的空气
彻底抽光，再配合无尘、恒温、恒湿生产车间，就能保证电容芯子内部的潮湿空气极少，薄膜
电容的噪音就会明显更低更小。

阻燃环氧树脂在薄膜电容器中的应用
随着技术水平的发展，电子、家电、通讯等多个行业更新换代周期越来越短，而薄膜
电容器凭借其良好的电工性能和高可靠性，成为推动上述行业更新换代不可或缺的电子
元件。未来几年随着数字化、信息化、网络化建设进一步发展和国家在电网建设、电气
化铁路建设、节能照明、混合动力汽车等方面的加大投入以及消费类电子产品的升级，
薄膜电容器的市场需求将进一步呈现快速增长的趋势。同时对薄膜电容器不但提出了更
高的质量要求，而且也为它制定了更严格的安全技术规范，不仅要求它具有耐高湿热和
高强度等技术特性，而且还必须具有良好的阻燃性。这实际上就是要作为薄膜电容器保
护层的环氧树脂包封胶必须适应这些更苛刻的条件。

薄膜电容器

什么是环氧树脂

环氧树脂(EP)是泛指分子中含有两个或两个以上环氧基团的有机高分子化合物，活泼的
环氧基团可以位于分子链的末端、中间或成环状结构。之所以引起人们的重视，是由于
环氧树脂及其固化物是热固性树脂中综合性能最好的：

（1）它有优良的物理机械性能、电绝缘性，固化收缩率小；

（2）稳定性好，固化后的环氧树脂主链是醚键和苯环，三维交联结构致密又封闭，因
此它耐酸、耐碱及多种介质；

（3）粘结强度高，尤其是环氧基团能与固化剂作用交联生成大分子，具有很强的内聚力；

（4）原料容易取得，制造技术并不复杂，设备也比较简单且工艺性好；

（5）使用方便，能作为涂料，电气绝缘材料，胶粘剂浇注料，灌封料，包封料及玻璃钢
等，用途十分广泛，在国民经济各领域中起着不可缺少的重要作用。

通用型环氧树脂结构示意图

但是普通型环氧树脂的极限氧指数仅为19.8%左右，其易燃性及离火后的持续自燃容易引
发火灾，作为电子电器领域的基础材料使用时，难以满足实际的阻燃要求，必须进行阻燃
处理。

环氧树脂的阻燃改性

环氧树脂达到阻燃有两种方法，一般可分为“复合型”和“结构型”两种。

2.1、复合型阻燃环氧树脂

复合型阻燃环氧树脂是指在环氧树脂中加入各种不参与固化反应的阻燃添加剂，从而使材
料具有阻燃性能，具有工艺简便、成本低廉、原料来源较为广泛和操作方便等特点。目前
使用的添加型阻燃剂可分为无机阻燃剂和有机阻燃剂。常用的无机阻燃剂有氢氧化铝、氢
氧化镁、膨化物、三氧化二锑、红磷等。有机阻燃剂包括有机卤系（如氯化石蜡、四溴双
酚A、十溴二苯醚等）和有机磷系阻燃剂（如磷酸三苯酯、磷酸三甲苯酯、三（氯乙基）
磷酸酯等）。

（1）无机阻燃剂

颇具代表性的金属基氢氧化物，性能稳定，价廉低毒，具有阻燃和抑烟作用，是环氧树脂
的常用阻燃剂，但其用量必须较大，如加入质量分数44.2%的氢氧化铝时，阻燃环氧树脂
的氧指数可达28.2%。红磷和氢氧化铝复配使用时能提高环氧树脂的阻燃效果，同时大幅
降低氢氧化铝的用量。

（2）有机卤系

有机卤系阻燃剂是应用十分普遍的一种阻燃剂，其添加量相对比较少，且阻燃效率较高，
尤其是溴系阻燃剂。但溴系阻燃剂存在的严重缺点是使被阻燃基材的抗紫外线稳定性降低
，且其对人类健康和环境存在着严重的威胁，故在使用中将逐步被其他低毒、无公害的无
机阻燃剂和有机磷系阻燃剂所取代。


（3）有机磷系

有机磷系阻燃剂是近年来发展较快的一种高性能阻燃剂，兼具阻燃和增塑的功能，拥有较
低的毒副作用及较好的阻燃效果，应用较为广泛，是今后主要发展的非卤新型阻燃剂。

2.2 结构型阻燃环氧树脂

由于大比例添加型阻燃剂的使用一方面会影响材料的机械性能，另一方面在固化和使用过
程中，阻燃剂的迁移会导致阻燃效果逐渐降低，呈现不稳定的阻燃状态。为此，考虑将具
有阻燃功效的反应性单体或固化剂作为制备环氧树脂的原理，将阻燃元素导入环氧树脂的
分子结构，使最终的环氧树脂具有长效、稳定的阻燃性能，且可以保持树脂原有的热力学
性能，如玻璃化转变温度，力学机械性能等。分子结构中带有一定数量的卤素、硅或磷元
素的功能单体都可以考虑作为反应单体和固化剂。

（1）阻燃功能单体原料

这类有阻燃功能单体合成的结构型阻燃环氧树脂，由于分子结构中含有大量的卤素、硅、
磷等阻燃元素，因而这类环氧树脂的阻燃性能极好。如以四溴双酚A替代普通双酚A作为
环氧树脂的反应原料，制备出高分子量的溴化环氧树脂，具有稳定性好、阻燃性能高的
特性。

（2）阻燃固化剂

将卤、硅、磷元素等具有阻燃功能的元素引入普通固化剂的分子结构中，如二氯代顺酐、
四溴苯酐、含磷胺类、含有胺基的磷酸及磷酸的酰胺等，或者通过分子设计直接合成具
有阻燃功能的新型固化剂都是值得关注的研究方向。