深入探討電容的種類和作用

1、深入探討電容的種類和作用你知道顯卡為什么會(huì)花屏嗎？沒(méi)錯(cuò)，你肯定聽(tīng)說(shuō)過(guò)“主板爆漿”，或者你還在對(duì)商家唾沫橫飛的“專業(yè)分析”深信不疑？但您 知道“爆漿”為什么會(huì)發(fā)生，而爆漿產(chǎn)生的環(huán)境、條件、原理又是如何？你可能也被主板或顯卡花屏所困惑，你知道罪魁禍?zhǔn)缀芸赡苁悄莻€(gè)最不起眼的電容嗎？當(dāng)睡在你上鋪的兄弟告訴你“鋁電容就是比電解電容好，OSCON電容比鋁電容好”，而你為此對(duì)他豐富的硬件知識(shí)佩服不已的時(shí)候，你是否會(huì)懷疑，這句話其實(shí)相當(dāng)于：“摩托羅拉手機(jī)就是比GSM的手機(jī)好”一一因?yàn)?OSCON容其實(shí)是鋁電容的一種，而鋁電容又是電解電容的一種。 雖然這很可笑，但是你聽(tīng)不出來(lái)，因?yàn)槟悴幌窳私馐謾C(jī)那樣了解電容。當(dāng)

2、 你告訴他鋁電容其實(shí)就是電解電容的一種，甚至他推崇有加的鋰電容其實(shí)也是他最看不上的“電解電容”的一種的時(shí)候，您一定能讓你上鋪那位兄弟感到尷尬。但真理是越辨越明，你有豐富的知識(shí)，那他只能選擇沉默。而事實(shí)并不僅僅如此，當(dāng)你看完本文后，能被你搞沉默的人 絕對(duì)不止上鋪那位兄弟，也許還包括那些試圖玩點(diǎn)貓膩的奸商在中國(guó)能做到這點(diǎn)就很NB了。因?yàn)槲覀兿嘈拍悴⒉皇悄欠N僅僅滿足于用半瓶子醋的DIY知識(shí)騙幾個(gè)MM和菜鳥(niǎo)的“ DIY玩家”，所以我們很真誠(chéng)地邀請(qǐng)您閱讀這篇有史以來(lái)IT媒體中最專業(yè)的關(guān)于電容的文章。請(qǐng)相信，我們不是在忽悠。在開(kāi)始之前我們還是先向大家介紹一下本文的行文格式。為了方便大家閱讀，本文由PCPO

3、P編輯一一小地，和業(yè)內(nèi)資深的硬件專業(yè)人士一一華巨先生以對(duì)話的形式進(jìn)行。本文的主體內(nèi)容 均由華巨先生提供。小地：OK,華巨先生，先向我們介紹一下，什么是電容？電容是最基本的電子元器件華巨：電容就是兩塊導(dǎo)體中間夾著一塊絕緣體構(gòu)成的電子元件，就像三明治一樣。電容是電子設(shè)備中最基礎(chǔ)也是最重要的元件之一。電容的產(chǎn)量占全球電子元器件產(chǎn)品（其它的還有電阻、電感等）中的40%以上?；旧纤械碾娮釉O(shè)備，小到閃盤、數(shù)碼相機(jī)，大到航天飛機(jī)、火箭中都可以見(jiàn)到它的身影。作為一種最基本的電子元器件，電容對(duì)于電子設(shè)備來(lái)說(shuō)就象食品對(duì)于 人一樣不可缺少。小小一顆電容卻是一個(gè)國(guó)家工業(yè)技術(shù)能力的完全體現(xiàn)，尤其是高檔電容所代表的是

4、本國(guó)精密加工、化工、材料、基礎(chǔ)研究的水平（美國(guó)、日本是世界上電容設(shè)計(jì)研究能力最高的兩個(gè)國(guó)家）大家千萬(wàn)別小看它，其高檔產(chǎn)品的設(shè)計(jì)制造要求甚至不亞于CPU。同樣是這棵不起眼的電容，上到神五，下到 U盤，可以說(shuō)有 電源的地方就有它。電容是無(wú)處不在的電容的用途非常多，主要有如下幾種：1 .隔直流：作用是阻止直流通過(guò)而讓交流通過(guò)。2 .旁路（去耦）：為交流電路中某些并聯(lián)的元件提供低阻抗通路。3 .耦合：作為兩個(gè)電路之間的連接，允許交流信號(hào)通過(guò)并傳輸?shù)较乱患?jí)電路4 .濾波：這個(gè)對(duì)DIY而言很重要顯卡上的電容基本都是這個(gè)作用。5 .溫度補(bǔ)償：針對(duì)其它元件對(duì)溫度的適應(yīng)性不夠帶來(lái)的影響，而進(jìn)行補(bǔ)償，改善電路的穩(wěn)

5、 定性。6 .計(jì)時(shí)：電容器與電阻器配合使用，確定電路的時(shí)間常數(shù)。7 .調(diào)諧：對(duì)與頻率相關(guān)的電路進(jìn)行系統(tǒng)調(diào)諧，比如手機(jī)、收音機(jī)、電視機(jī)。8 .整流：在預(yù)定的時(shí)間開(kāi)或者關(guān)半閉導(dǎo)體開(kāi)關(guān)元件。9 .儲(chǔ)能：儲(chǔ)存電能，用于必須要的時(shí)候釋放。例如相機(jī)閃光燈，加熱設(shè)備等等。（如今某些電容的儲(chǔ)能水平已經(jīng)接近鋰電池的水準(zhǔn)，一個(gè)電容儲(chǔ)存的電能可以供一個(gè)手機(jī)使用一天。小地總結(jié)：看完這章，大家可能開(kāi)始對(duì)電容感興趣了。小地：看完上一章之后我們對(duì)電容已有了基本的了解，那現(xiàn)在我們?cè)偕钊胍稽c(diǎn)，請(qǐng)介紹一下如 今電容的種類好嗎？我們常聽(tīng)說(shuō)什么鋁電容，鋁電容，能不能為我們系統(tǒng)地介紹一下電容 的分類呢？華巨：剛才我們說(shuō)過(guò)，電容就是兩塊

6、導(dǎo)體（陰極和陽(yáng)極）中間夾著一塊絕緣體（介質(zhì)）構(gòu)成 的電子元件。電容的種類首先要按照介質(zhì)種類來(lái)分。這當(dāng)中可分為無(wú)機(jī)介質(zhì)電容器、有機(jī)介質(zhì) 電容器和電解電容器三大類。不同介質(zhì)的電容，在結(jié)構(gòu)、成本、特性、用途方面都大不相同。雪陶瓷電容常用在超高頻器件例如 GPU上無(wú)機(jī)介質(zhì)電容器：包括大家熟悉的陶瓷電容以及云母電容，在CPU上我們會(huì)經(jīng)常看到陶瓷電容。陶瓷電容的綜合性能很好，可以應(yīng)用GHz級(jí)別的超高頻器件上，比如 CPU/GPU 。當(dāng)然，它的價(jià)格也很貴。有機(jī)介質(zhì)電容器： 例如薄膜電容器，這類電容經(jīng)常用在音箱上，其特性是比較精密、耐高溫 高壓。雙電層電容器：這種電容的電容量特別大，可以達(dá)到幾百f （f=法，

7、電容量單位，1f=1000000f）。因此這種電容可以做 UPS的電池用，作用是儲(chǔ)存電能。說(shuō)句題外話，如果把地球算做一 個(gè)孤立導(dǎo)體的話，那么它的容量只有700f,還不如主板上用的一個(gè)鋁電容。電解電容器：由于主板、顯卡等產(chǎn)品使用的基本都是電解電容，因此這是我們要講的重點(diǎn)。大家熟悉的鋁電 容，鋰電容其實(shí)都是電解電容。如果說(shuō)電容是電子元器件中最重要和不可取代的元件的話，那么電解電容器又在整個(gè)電容產(chǎn)業(yè)中占據(jù)了半壁江山。我國(guó)電解電容年產(chǎn)量300億只，且年平均增長(zhǎng)率高達(dá) 30%,占全球電解電容產(chǎn)量的 1/3以上。大家別小看電解電容，它其實(shí)是一個(gè)國(guó)家的工業(yè)能力和技術(shù)水平的反映。世界上最先進(jìn)的電解電容的設(shè)計(jì)和

8、生產(chǎn)國(guó)是美國(guó)和日本，頂級(jí)的電解電容器的生產(chǎn)工藝要求非常高，別看我國(guó)電解電容產(chǎn)量這么高，可是各項(xiàng)核心技術(shù)都掌握在其它國(guó)家手里，我國(guó)也就能算來(lái)料加工的“世 界工廠”而已，自主力量還很薄弱，并且生產(chǎn)的產(chǎn)品也都以低檔的為主。小地總結(jié)：知道電容的分類后， 至少你不會(huì)再說(shuō)什么 “鋁電容比電解電容好” 一類的鬼話了。小地：我認(rèn)為電解電容和 DIY玩家的關(guān)系最密切，那么，請(qǐng)繼續(xù)為我們介紹它吧。華巨：在了解電容的分類后，我想大家已經(jīng)知道，和DIY玩家最切實(shí)相關(guān)的還屬電解電容，所以我們接下來(lái)主要講的也是它。首先讓我們了解一下電解電容的性能特點(diǎn)，這樣我們才能清 楚為什么主板、顯卡以及幾乎所有的計(jì)算機(jī)設(shè)備里面都使用到

9、了電解電容：電解電容器特點(diǎn)一： 單位體積的電容量非常大，比其它種類的電容大幾十到數(shù)百倍。電解電容器特點(diǎn)二：額定的容量可以做到非常大，可以輕易做到幾萬(wàn)甚至幾f （但不能和雙電層電容相比）。電解電容器特點(diǎn)三：價(jià)格比其它種類具有壓倒性優(yōu)勢(shì)，因?yàn)殡娊怆娙莸慕M成材料都是普通的 工業(yè)材料，比如鋁等等。制造電解電容的設(shè)備也都是普通的工業(yè)設(shè)備，可以大規(guī)模生產(chǎn)，成本 相對(duì)比較低。目前，新型的電解電容發(fā)展的非常快，某些產(chǎn)品的性能已達(dá)到無(wú)機(jī)電容器的水準(zhǔn)，電解電容 正在替換某些無(wú)機(jī)和有機(jī)介質(zhì)電容器。電解電容的使用范圍相當(dāng)廣泛，基 本上，有電源的設(shè)備 都會(huì)使用到電解電容。例如通訊產(chǎn)品，數(shù)碼產(chǎn)品，汽車上音響、發(fā)動(dòng)機(jī)、AB

10、S、GPS、電子噴油系統(tǒng)以及幾乎所有的家用電器。由于技術(shù)的 進(jìn)步，如今在小型化要求較高的軍用電子對(duì)抗設(shè)備中也開(kāi)始廣泛使用電解電容。小地總結(jié)：有電源的地方就有電解電容，它價(jià)格便宜，使用在幾百上千元的主板、顯卡上是 再合適不過(guò)了。小地：電解電容如何分類？我們常聽(tīng)一些“高手”說(shuō)“貼片電容比電解電容好”，“鋰電容比貼片電容好”之類的話。能否為我們系統(tǒng)地介紹一下電解電容的分類，以及優(yōu)劣關(guān)系呢？華巨：電解電容的分類，傳統(tǒng)的方法都是按陽(yáng)極材質(zhì)，比如說(shuō)鋁或者粗。所以，電解電容 按陽(yáng)極分，為以下幾種：1.鋁電解電容。不管是SMT貼 片工藝的（上圖左，就是大家說(shuō)的“貼片電容” ，識(shí)別方式 是底坐有黑色橡膠），還是

11、直插式的，或者有塑料表皮的（上圖右就是直插式有塑料表皮的，這 個(gè)被很多 人認(rèn)為是“電解電容”），只要它們的陽(yáng)極材質(zhì)是鋁，那么他們就都叫做鋁電解電容。電容的封裝方式和電容的品質(zhì)本身并無(wú)直接聯(lián)系，電容的性能只取決于具體型號(hào)，這個(gè)我們后面會(huì)詳細(xì)說(shuō)明。紫色的是SANYO OSCON TCNQU高檔電容，采用直插封裝2.鋰電解電容。 陽(yáng) 極由鋁構(gòu)成，就是那種我們?cè)陲@卡上一見(jiàn)到就會(huì)驚呼“這個(gè)顯卡做工真不錯(cuò)！”的那種黃色或黑色小顆粒。目前很多鋰電解電容都用貼片式安裝，其外殼一般由樹(shù)脂封裝（采用同樣封裝的也可能是鋁電解電容）。但是，鋰電容的陰極也是電解質(zhì)，所以很不幸的，它也是大家十分瞧不起的“電解電容”的一種

12、。（有種晴天霹靂的 感覺(jué)吧？）。需要提及的是，鋁電解電容和鋰電解電容不是由封裝形式?jīng)Q定的。像上圖的黃色與黑色小方塊,通常我們認(rèn)為其是鋰電解電容，但實(shí)際其陽(yáng)極也有可能是鋁，也就是說(shuō)它們也有可能是鋁電容 而不是鋰電容。（第二個(gè)晴天霹靂！ ？） 是否有橡膠底坐，是判斷 SMT1占片與直插封裝的主要依據(jù)3。鋰電解電容。 這種電容如今已經(jīng)用的比少，所以就不多介紹了。以 往傳統(tǒng)的看法是鋰電容性能比鋁電容好，因?yàn)殇囯娙莸慕橘|(zhì)為陽(yáng)極氧化后生成的五氧化二粗，它的介電能力（通常用 £表示）比鋁電容的三氧化二鋁介質(zhì)要高。因此 在同樣容量的情況 下，鋁電容的體積能比鋁電容做得更小。（電解電容的電容量取決于介

13、質(zhì)的介電能力和體積，在容量一定的情況下，介電能力越高，體積就可以做得越小，反之，體積就需要做得越大）再加上粗的性質(zhì)比較穩(wěn)定，所以通常認(rèn)為鋰電容性能比鋁電容好。但 這種憑陽(yáng)極判斷電容性能的方法已經(jīng)過(guò)時(shí)了，目前決定電解電容性能的關(guān)鍵并不在于陽(yáng)極，而在于電解質(zhì)，也就是陰極。因?yàn)椴煌年帢O和不同的陽(yáng)極可以組合成不同種類的電解電容,其性能也大不相同。采用同一種陽(yáng)極的電容由于電解質(zhì)的不同，性能可以差距很大，總之陽(yáng)極 對(duì)于電容性能的影響遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于陰極。小地總結(jié)：大家現(xiàn)在再去看看顯卡，眼光可能會(huì)有些不同了。小地：現(xiàn)在我們來(lái)了解一下電容的陰極。華巨：陰極材料是電容的另一個(gè)極板，陰極也就是電容的電解質(zhì)。電容的陰極目

14、前基本有如下幾種:1 .電解液。電解液是最傳統(tǒng)的電解質(zhì)，電解液是由GAMMA 丁內(nèi)酯有機(jī)溶劑加弱酸鹽電容質(zhì)經(jīng)過(guò)加熱得到的。我們所見(jiàn)到的普通意義上的鋁電解電容的陰極，都是這種電解液。使用電解液 做陰極有不少好處。首先在于液體與介質(zhì)的接觸面積較大，這樣對(duì)提升電容量有幫助。其次是 使用電解液制造的電解電容，最高能耐260度的高溫，這樣就可以通過(guò)波峰焊（波峰焊是SMT貼 片安裝的一道重要工序），同時(shí)耐壓性也比較強(qiáng)。此外，使用電解液做陰極的電解電容，當(dāng) 介質(zhì)被擊穿的后，只要擊穿電流不持續(xù)，那么電容能夠自愈。但電解液也有其不足之處。首先是在高溫環(huán)境下容易揮發(fā)、滲漏，對(duì)壽命和穩(wěn)定性影響很大，在高溫高壓下電解

15、液還有可能瞬 間汽化，體積增大引起爆炸（就是我們常說(shuō)的爆漿）；其次是電解液所采用的離子導(dǎo)電法其導(dǎo)電率很低，只有0.01S （電導(dǎo)率，歐姆的倒數(shù)）/CM,這造成電容的ESR值（等效串聯(lián)電阻）特 別高。,力鋁電解液電容爆漿傳統(tǒng)鋁電解液電容都有防爆槽，這是為了讓壓力容易被釋放，不會(huì)發(fā)生更大的爆炸。但某些產(chǎn) 品為了節(jié)約成本省去了防爆槽的工序。2 .二氧化鎰。二氧化鎰是鋰電容所使用的陰極材料。二氧化鎰是固體，傳導(dǎo)方式為電子導(dǎo)電，導(dǎo)電率是電解液離子導(dǎo)電的十倍（0.1S/CM ）,所以ESR比電解液低。所以，傳統(tǒng)上大家覺(jué)得鋰 電容比鋁電容好得多，同時(shí)固體電解質(zhì)也沒(méi)有泄露的危險(xiǎn)。此外二氧化鎰的耐高溫特性也比較

16、好，能耐的瞬間溫度在 500度左右。二氧化鎰的缺點(diǎn)在于在極性接反的情況下容易產(chǎn)生高溫， 在高溫環(huán)境下釋放出氧氣，同時(shí)五氧化二鋁介質(zhì)層發(fā)生晶質(zhì)變化，變脆產(chǎn)生裂縫，氧氣沿著裂 縫和粗 粉混合發(fā)生爆炸。另外這種陰極材料的價(jià)格也比較貴。（和鋁電解液電容相比，雖然都是爆炸，可原理卻不一樣，有多少人能注意到這點(diǎn)呢？）傳統(tǒng)上認(rèn)為鋰電容比鋁電容性能好主要是由于鋁加上二氧化鎰陰極助威后才有明顯好于鋁電解液電容的表現(xiàn)。如果把鋁電解液電容的陰極更換為二氧化鎰，那么它的性能其實(shí)也能提升不少。3接下來(lái)我們就要引出一種革命性的陰極一一TCNQ。TCNQ是一種有機(jī)半導(dǎo)體，是一種絡(luò)合鹽。TCNQ在電容方面的應(yīng)用，是在 90年

17、代中后期才出現(xiàn)的，它的出現(xiàn)代表著電解電容技術(shù)革 命的開(kāi)始。TCNQ是一種有機(jī)半導(dǎo)體，因此使用TCNQ的電容也叫做有機(jī)半導(dǎo)體電容，例如早期的三洋OSCON產(chǎn)品。TCNQ的出現(xiàn)，使電解電容的性能可以直接挑戰(zhàn)傳統(tǒng)陶瓷電容霸占的很 多領(lǐng)域，使電解電容的工作頻率由以前的20KHz直接上升到了 1MHZ。TCNQ的出現(xiàn)，使過(guò)去按照陽(yáng)極劃分電解電容性能的方法也過(guò)時(shí)了。因?yàn)榧词故顷?yáng)極為鋁的鋁電解電容，如果使用了TCNQ作為陰極材質(zhì)的話，其性能照樣比傳統(tǒng)鋰電容（鋁+二氧化鎰）好得多。TCNQ的導(dǎo)電方式也是電子導(dǎo)電，其導(dǎo)電率為1S/CM ,是電解液的100倍，二氧化鎰的10倍。紫色為TCNQl容（SANYO使用T

18、CNQ作為陰極的有機(jī)半導(dǎo)體電容，其性能非常穩(wěn)定，也比較廉價(jià)。不過(guò)它的熱阻性能不好，其熔解溫度只有230 -240攝氏度，所以有機(jī)半導(dǎo)體電容一般很少用SMT貼片工藝制造，因?yàn)闊o(wú)法通過(guò)波峰焊工藝，所以我們看到的有機(jī)半導(dǎo)體電容基本都是插件式安裝的。TCNQ還有一個(gè)不足之處就是對(duì)環(huán)境的污染。由于TCNQ是一種氧化物，在高溫時(shí)容易揮發(fā)出劇毒的氧氣，因此在生產(chǎn)和使用中會(huì)有限制。4.如果說(shuō)TCNQ是電解電容革命的開(kāi)始的話，那么真正的革命的主角當(dāng)屬PPY （聚口比咯）以及PEDT這類固體聚合物導(dǎo)體。 著名的SANYO OSCON SVPU鋁固體聚合物導(dǎo)體電容70年代末人們發(fā)現(xiàn)，使用攙雜法可以獲得優(yōu)良的導(dǎo)電聚合

19、物材料，從而引發(fā)了一場(chǎng)聚合物導(dǎo)體 的技術(shù)革命。1985年，小日本首次開(kāi)發(fā)了聚毗咯膜，如果使用復(fù)合法的話，可以使其導(dǎo)電率 達(dá)到銅和銀的水平，但它又不是金屬而相當(dāng)于工程塑料，附著性比金屬好，同時(shí)價(jià)格也比銅和 銀低很多，此外，在受力情況下，其導(dǎo)電率還會(huì)產(chǎn)生變化（其特性很像人的神經(jīng)系統(tǒng)）。這無(wú)疑是電容研發(fā)者夢(mèng)寐以求的陰極材質(zhì)。2000年，美國(guó)人因?yàn)榘l(fā)明了大規(guī)模制造 PPY聚口比咯膜的方法，而獲得了當(dāng)年的諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng)，其重要性可見(jiàn)一斑。聚口比咯的用途非常廣泛，從隱形戰(zhàn) 斗機(jī)到人工手，以及顯示器和電池、電容等等。聚口比咯的研發(fā)實(shí)力，可以反映出一個(gè)國(guó)家的化 學(xué)水平，而我國(guó)的西安交通大學(xué)和成都電子科技大學(xué)在這

20、方面比較突出。三洋CVEX固體聚合物導(dǎo)體+電解液混合電容 注意防爆槽使用PPY聚口比咯和PEDT做為陰極材料的電容，叫做固體聚合物導(dǎo)體電容。其電導(dǎo)率可以達(dá)到 100S/CM ,這是TCNQ鹽的100倍，是電解液的10000倍，同時(shí)也沒(méi)有污染。固體聚合物導(dǎo)體電 容的溫度特性也比較好，可以忍耐300度以上的高溫，因此可以使用 SMT貼 片工藝安裝，也適合大規(guī)模生產(chǎn)。固體聚合物導(dǎo)體電容的安全性較好，當(dāng)遇到高溫的時(shí)候，電解質(zhì)只是熔化而不會(huì)產(chǎn)生爆炸，因此它不像普通鋁電解液電容那樣開(kāi)有防爆槽（三洋有一種CVEXI容，陰極為固體聚合物導(dǎo)體加電解液的混合型，因此也有防爆槽）。固體聚合物導(dǎo)體電容的缺陷在于其價(jià)格

21、相對(duì)偏高，同時(shí)耐電壓性 能不強(qiáng)。 GF 6800U使用的CHEMICON PS/16電容 無(wú)防爆槽最新銳的GF 6800 Ultra 顯卡，在NVIDIA公版上就使用了 CHEMICON PS/16Vl體聚合物導(dǎo)體電容。我看到有些“高手”對(duì)此不屑一顧，說(shuō)16V算什么？確實(shí)，和使用電解?為陰極的電容相比，16V確實(shí)不算什么。但是在16伏特電壓下，它的ES唯能不是一般的電解液電容所能達(dá)到的，因此才被應(yīng) 用至IJGF 6800 Ultra這樣的頂級(jí)顯卡上。小地：使用不同的陽(yáng)極和陰極材料可以組合成多種規(guī)格的電解電容，是嗎？華巨：是這樣的。基本上所有組合都可以。例如鋰電解電容也可以使用固體聚合物導(dǎo)體做為

22、陰極，而鋁電解電容既可以使用電解液，也可以使用 TCNQ、PPY和PEDT等等?，F(xiàn)在新型的 鋰電容也采用了 PPY PEDT類固體聚合物導(dǎo)體做陰極， 因此性能進(jìn)步很多， 也沒(méi)有以往二氧化 鎰陰極易爆炸的危險(xiǎn)。如今最好的鋁聚合物電 容的ESRT以達(dá)到5毫歐姆。這類性能高、體積小 的鋁聚合物電容一般使用手機(jī)、數(shù)碼相機(jī)等一些對(duì)體積要求較高的設(shè)備上。小地：你剛才提到了有些電容不適合 SMT貼片工藝，請(qǐng)問(wèn)是否使用 SMT,對(duì)性能會(huì)帶來(lái)什么影 響？華巨：無(wú)論是插件還是貼片式的安裝工藝，電容本身都是直立于 PCB的，根本的區(qū)別方式是 SMT貼片工藝安裝的電容，有黑色的橡膠底座。SMT的好處主要在于生產(chǎn)方面，

23、其自動(dòng)化程度高，精度也高，在運(yùn)輸途中不像插彳式那樣容易受損。但是SMT貼片工藝安裝，需要波峰焊工藝處理，電容經(jīng)過(guò)高溫之后可能會(huì)影響性能，尤其是陰極采用電解液的電容，經(jīng)過(guò)高溫后電解液可 能會(huì)干枯。插件工藝的安裝成本低，因此在同樣成本下，電容本身的性能可以更好一些。由于 歐美工廠的機(jī)械成本低而人工比較貴，所以大部分傾向于SMT貼片制造。而國(guó)內(nèi)工廠的人工較便宜，所以廠商更愿意使用插件式安裝。500MHz以上的頻率是很難體現(xiàn)出CHEMICON的PS系列有一部分就是在性能方面，插件式電容對(duì)頻率的適應(yīng)性差一些，不過(guò)不到 差異的。使用插件式安裝的電容中也有很好的產(chǎn)品，例如 使用插件式的。主板上的電容大多有“

24、皮”小地：有塑料外皮的電容和沒(méi)有外皮的鋁殼電容，性質(zhì)上有什么區(qū)別嗎？為什么主板上大都使 用前者？f新款主板開(kāi)始使用鋁聚合物高檔電容華巨：所有的直立式電容都是鋁殼電容。只不過(guò)有一部分電容外面包了 PVC薄膜，這樣對(duì)溫度的適應(yīng)性會(huì)好一點(diǎn)，但是這樣做會(huì)污染環(huán)境，所以現(xiàn)在的電容都很少使用了。從成本上將，有 塑料外皮的電容對(duì)鋁殼要求低，成本會(huì)低一些。主板產(chǎn)品因?yàn)槊娣e大，可以用穩(wěn)壓電源，這樣開(kāi)關(guān)頻率相對(duì)較低，所以沒(méi)必要太好的電容，而顯卡因?yàn)槊娣e小，對(duì)電容要求就高。不過(guò)現(xiàn)在 很多新款主板也開(kāi)始用比較高檔的電容了。電解電容陰極材質(zhì)性能特性對(duì)比陰極材質(zhì)電解電容陰極材質(zhì)性能特性對(duì)比陰極材質(zhì)電解液二氧化鎰TCNQ固

25、體聚合 物導(dǎo)體 （PPY/PEDT）固體聚合物導(dǎo)體+電解 液（CVEX混合型）導(dǎo)電 率0.01S/CM0.1S/CM1S/CM100S/CM100S+0.01S/CM導(dǎo)電 方式離子導(dǎo)電電子導(dǎo)電電子導(dǎo)電電子導(dǎo)電電子+離子導(dǎo)電熱阻性能260度500度230度（不適合SMT貼片）300度260度優(yōu)點(diǎn)價(jià)格最便宜，耐壓性優(yōu) 良，有自愈特性性能穩(wěn)定價(jià)格相對(duì)便宜，導(dǎo) 電率高，綜合性能 較好無(wú)污染， 不會(huì)爆炸，良好 的溫度特 性，LOWESR值具備固體聚合物導(dǎo)體電 容和電解液電容的一切 優(yōu)點(diǎn)與缺點(diǎn)缺點(diǎn)受溫度影響巨大，ESR 高，安全性不高容易污染，安全性 不高，價(jià)格也比較 貴不耐高溫，有污染， 耐電壓值低價(jià)格

26、昂貴 沒(méi)有自愈特性，耐電壓 值低在以上表格當(dāng)中，紅線代表鋁聚合物導(dǎo)體電容，綠色虛線表示普通鋁電解液電容，藍(lán)色虛線表示鋰二氧化鎰電容，黃色虛線表示超大容量（1000 F）、超大體 積（后面的“”符號(hào)代表了各自的體積）的鋁電解液電容。表格的 X軸線表示頻率，丫軸線表示阻抗，Y軸的阻抗數(shù)值 越低，ESR值就越低，性能就越好。這個(gè)表格體現(xiàn)的是在頻率逐步提升的情況下，不同種類電容的性能變化。可以看出，當(dāng)頻率達(dá)到10KHz以上的時(shí)候鋁聚合物導(dǎo)體電容的ESR值繼續(xù)保持在較低 的水平，當(dāng)達(dá)到100KHz的時(shí)候，其ESR值低于其它所有類型的電容，包括鋰電容和容量為1000 F的鋁電解液電容（注意：兩者的體積比例

27、為 300 : 5000 ）,而該電容的容量?jī)H為 47科F。到了 1MHZ ,鋁聚合物導(dǎo)體 電容優(yōu)勢(shì)更明顯。以上這4個(gè)表格代表的是陶瓷電容（左邊兩個(gè)表格）和TCNQ有機(jī)半導(dǎo)體電容（右邊兩個(gè)表格），在施加電壓為0V （上表）和20V （下表）的兩種情況下，其ESR值的波動(dòng)?？梢钥闯觯沾呻娙菰?0V電壓，頻率接近100KHz的時(shí)候ESR出現(xiàn)了劇烈的波動(dòng)。而 TCNQ電容的ESR值 則保持平滑的曲線。新電解材料的使用使電解電容在某些方面比電容的王者陶瓷電容更有優(yōu)勢(shì)。當(dāng)極性接反并施加2倍額定電壓和20A電流時(shí)不同陰極鋰電容的反映：如上圖，使用二氧化 鎰為陰極的鋰二氧化鎰電容全部爆炸，而使用 PPY為

28、陰極的粗固體聚合物電容雖然全部報(bào)廢, 但表面無(wú)損。這反映了二氧化鎰陰極電容和聚合物電容在安全性上的差異。鋰電解電容簡(jiǎn)介固體鋰電容器是1956年由美國(guó)貝樂(lè)試驗(yàn)室首先研制成功的，它的性能優(yōu)異，是所有電容器中體積小而又能達(dá)到較大電容量的產(chǎn)品。鋰電容器外形多種多樣，并容易制成適于表面貼裝的小型和片型元件。適應(yīng)了目前電子技術(shù)自動(dòng)化和小型化發(fā)展的需要。雖然鋁原料稀缺，鋰電容價(jià) 格較昂貴，但由于大量采用高比容粗粉（30KuF.g-100KuF.V/g）,加上對(duì)電容器制造工藝的改進(jìn)和完善，鋰電解電容器還是得到了迅速的發(fā)展，使用范圍日益廣泛。鋰電容器不僅在軍事通訊，航天等領(lǐng)域廣泛使用，而且使用范圍還在向工業(yè)控制

29、，影視設(shè)備、通訊儀表等產(chǎn)品中大量使用。目前生產(chǎn)的鋰電解電容器主要有燒結(jié)型固體、箔形卷繞固體、燒結(jié)型液體等三種，其中燒 結(jié)型固體約占目前生產(chǎn)總量的 95%以上，而又以非金屬密封型的樹(shù)脂封裝式為主體。小型化、 片式化配合SMT技術(shù)下方興未艾，片式燒結(jié)鋰電容器已逐漸成主流。固體鋰電容器電性能優(yōu)良，工作溫度范圍寬，而且形式多樣，體積效率優(yōu)異，具有其獨(dú)特 的特征：鋰電解電容器的工作介質(zhì)是在粗金屬表面生成的一層極薄的五氧化二粗膜。此層氧化膜介質(zhì)完全與組成電容器的一端極結(jié)合成一個(gè)整體，不能單獨(dú)存在。因此單位體積內(nèi)所具有的電容量特別大。即比容量非常高，因此特別適宜于小型化。在鋰電解電容器工作過(guò)程中，具有自動(dòng)修

30、補(bǔ)或隔絕氧化膜中的疵點(diǎn)所在的性能，使氧化膜介質(zhì)隨時(shí)得到加固和恢復(fù)其應(yīng)有的絕緣能力，而不致遭到連續(xù)的累積性破壞。這種獨(dú)特自愈性能,保證了其長(zhǎng)壽命和可靠性的優(yōu)勢(shì)。鋰電解電容器具有非常高的工作電場(chǎng)強(qiáng)度，并較任何類型電容器都大， 以此保證它的小型化。鋰電解電容器可以非常方便地獲得較大的電容量，在電源濾波、交流旁路等用途上少有競(jìng)爭(zhēng) 對(duì)手。具有單向?qū)щ娦?，即所謂有“極性”，應(yīng)用時(shí)應(yīng)按電源的正、負(fù)方向接入電流，電容器的陽(yáng)極（正極）接電源“ +”極，陰極（負(fù)極）接電源的“-”極；如果接錯(cuò)不僅電容器發(fā)揮不了作 用，而且漏電流很大，短時(shí)間內(nèi)芯子就會(huì)發(fā)熱，破壞氧化膜隨即失效。工作電壓有一定的上限平值，但這方面的缺點(diǎn)

31、對(duì)配合晶體管或集成電路電源，是不重要的。電解電容器一般認(rèn)為是一種性能優(yōu)良，使用壽命長(zhǎng)的電子元件，它的失效率正常時(shí)可達(dá)七級(jí)。但它總還是符合電子元器件的失效普遍規(guī)律，即澡盆形失效曲線，前期失效可在老煉過(guò)程中剔除。因此只有隨機(jī)失效的可能性。而這種無(wú)效即有制造工藝控制問(wèn)題，還常常伴隨產(chǎn)品在 使用過(guò)程的不當(dāng)或超載所致，綜合說(shuō)來(lái)大約有三種模式即電流型、電壓型和發(fā)熱型。鋰電解電容器具有儲(chǔ)藏電量、進(jìn)行充放電等性能，主要應(yīng)用于濾波、能量貯存與轉(zhuǎn)換，記號(hào)旁路，耦合與退耦以及作時(shí)間常數(shù)元件等。在應(yīng)用中要注意其性能特點(diǎn)，正確使用會(huì)有助于充分發(fā)揮其功能，其中諸如考慮產(chǎn)品工作環(huán)境及其發(fā)熱溫度，以及采取降額使用等措施，如果

32、 使用不當(dāng)會(huì)影響產(chǎn)品的工作壽命。燒結(jié)型固體 電解質(zhì)片狀鋰電容器:第二層1燒結(jié)型固體電解質(zhì)柱狀樹(shù)脂包封鋰電容器制環(huán)理部i陽(yáng)Q16"即場(chǎng)燒結(jié)型固體電解質(zhì)金屬殼鋰電容器燒結(jié)型液體電解質(zhì)金屬殼鋰電容器燒結(jié)型固體電解質(zhì)端帽式鋰電容器貼片電容的種類和特點(diǎn)單片陶瓷電容器（通稱貼片電容）是目前用量比較大的常用元件，就AVX公司生產(chǎn)的貼片電容來(lái)講有NPO、X7R、Z5U、Y5V等不同的規(guī)格，不同的規(guī)格 有不同的用途。下面我們僅就常用的 NPO、 X7R、Z5U和Y5V來(lái)介紹一下它們的性能和應(yīng)用以及采購(gòu)中應(yīng)注意的訂貨事項(xiàng)以引起大家的注意。不同的公司對(duì) 于上述不同性能的電容器可能有不同的命名方法，這里我們

33、引用的是 AVX公司的命名方法，其他公司的產(chǎn)品請(qǐng)參照該公司的產(chǎn)品手冊(cè)。NPO、X7R、Z5U和Y5V的主要區(qū)別是它們的填充介質(zhì)不同。在相同的體積下由于填充介質(zhì)不 同所組成的電容器的容量就不同，隨之帶來(lái)的電容器的介質(zhì)損耗、容量穩(wěn)定性等也就不同。所以在使用電容器時(shí)應(yīng)根據(jù)電容器在電路中作用不同來(lái)選用不同的電容器。一 NPO電容器NPO是一種最常用的具有溫度補(bǔ)償特性的單片陶瓷電容器。它的填充介質(zhì)是由鋤、杉和一些其 它稀有氧化物組成的。NPO電容器是電容量和介質(zhì)損耗最穩(wěn)定的電容器之一。在溫度從-55 C到+125 C時(shí)容量變化為0土 30ppm/ C ,電容量隨頻率的變化小于土 0.3 A C。NPO電

34、容的漂移或滯后小于土 0.05%,相對(duì)大 于土 2%的薄膜電容來(lái)說(shuō)是可以忽略不計(jì)的。其典型的容量相對(duì)使用壽命的變化小于土0.1%。NPO電容器隨封裝形式不同其電容量和介質(zhì)損耗隨頻率變化的特性也不同，大封裝尺寸的要比小封裝尺寸的頻率特性好。下表給出了NPO電容器可選取的容量范圍。封裝 DC=50V DC=100V0805 0.5-1000pF 0.5-820pF1206 0.5-1200pF 0.5-1800pF1210 560-5600pF 560-2700pF2225 1000pF-0.033 科 F 1000pF-0.018 pFNPO電容器適合用于振蕩器、諧振器的槽路電容，以及高頻電路中

35、的耦合電容。二X7R電容器X7R電容器被稱為溫度穩(wěn)定型的陶瓷電容器。當(dāng)溫度在 -55 C到+125 C時(shí)其容量變化為15%,需 要注意的是此時(shí)電容器容量變化是非線性的。X7R電容器的容量在不同的電壓和頻率條件下是不同的，它也隨時(shí)間的變化而變化，大約每10年變化1% AC,表現(xiàn)為10年變化了約5%。X7R電容器主要應(yīng)用于要求不高的工業(yè)應(yīng)用，而且當(dāng)電壓變化時(shí)其容量變化是可以接受的條件下。它的主要特點(diǎn)是在相同的體積下電容量可以做的比較大。下表給出了X7R電容器可選取的容量范圍。封裝 DC=50V DC=100V0805 330pF-0.056 科 F 330pF-0.012 科 F1206 1000pF-0.15 科 F 1000pF-0.047 科 F1210 1000pF-0.22 科 F 1000pF-0.1 科 F 2225 0.01 科 F-1 科 F 0.01 科 F-0.56 W F三Z5U電容器Z5U電容器稱為“通用”陶瓷單片電容器。這里首先需要考慮的是使用溫度范圍，對(duì)于Z5U電容器主要的是它的小尺寸和低成本。對(duì)于上述三種陶瓷單片電容起來(lái)說(shuō)在相同的體積下Z5U電容器有最大的電容量。但它的電容量受環(huán)境和工作條件影響較大，它的老化率最大可達(dá)每10年下降5%。 盡管它的容量不