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薄膜電容是一種特殊的電子元器件，它采用薄膜工藝制造而成，具有優(yōu)良的電氣性能和穩(wěn)定性。介電類型是薄膜電容的一個(gè)重要參數(shù)，它決定了電容的絕緣性能和使用溫度范圍。薄膜電容的功能和應(yīng)用非常廣泛，它可以在各種不同的環(huán)境下使用，如高溫、低溫、強(qiáng)輻射等極端環(huán)境。深圳智成電子作為TDK的官方總代理為您介紹薄膜電容的介電類型和功能及應(yīng)用。
丙烯酸酯材料作為薄膜電容的介電材料相對較新。目前可用的器件通常作為陶瓷介質(zhì)的回流兼容薄膜替代品銷售，以避免壓電效應(yīng)和直流偏置造成的電容損失，或者作為低ESR的鉭電容替代品。
牛皮紙是最早用于薄膜電容的介電材料之一，因?yàn)樗某杀镜?，而且在現(xiàn)代聚合物發(fā)展之前就可以獲得。通常用蠟、各種油或環(huán)氧樹脂浸漬以填充空隙并抑制吸濕，其低介電強(qiáng)度和高吸濕性導(dǎo)致紙張?jiān)诤艽蟪潭壬喜皇茏鳛榻殡姴牧系那嗖A，盡管它在對成本極其敏感或?qū)鹘y(tǒng)規(guī)格的更改極其難以實(shí)現(xiàn)的應(yīng)用中仍然發(fā)現(xiàn)有限的用途。由于金屬薄膜可以相對容易地應(yīng)用于紙與聚合物材料，紙偶爾不被用作介電材料本身，而是作為金屬化電極材料的機(jī)械載體，與非金屬化聚合物，如聚丙烯作為實(shí)際的介電材料。
聚酯，也被稱為聚對苯二甲酸乙二醇酯或PET，是薄膜電容中最常用的介電材料之一，與聚丙烯并列。相對于聚丙烯，聚酯一般具有較高的介電常數(shù)、較低的介電強(qiáng)度、較高的耐溫性和較高的介電損耗。簡而言之，聚酯電介質(zhì)適用于重視電容數(shù)量而不是質(zhì)量的薄膜帽應(yīng)用，并且不需要表面可安裝的外形因素。某些專為耐高溫而設(shè)計(jì)的聚酯配方有助于在表面貼裝封裝中使用聚酯薄膜電容，盡管這些器件的數(shù)量相對較少。
聚萘二甲酸乙二醇酯(PEN)是一種聚合物介電材料，旨在承受更高的溫度，以便允許在表面貼裝，回流兼容封裝中使用薄膜電容技術(shù)。在應(yīng)用概念上，它可以被認(rèn)為是一種回流焊接兼容的聚乙烯(PET)版本，提供容量的數(shù)量超過質(zhì)量。為了獲得回流焊兼容性，PEN放棄了一點(diǎn)電容值(單位體積電容)具有更高的介電吸收，并且更容易出現(xiàn)吸濕問題，盡管相對于聚乙烯，低頻時(shí)的耗散因子可能略有改善。
在常用的薄膜電容電介質(zhì)中，聚丙烯具有最低的介電損耗、最低的介電常數(shù)和最低的最高工作溫度。它還表現(xiàn)出這些聚合物中最高的介電強(qiáng)度之一，以及良好的溫度參數(shù)穩(wěn)定性?？偟膩碚f，聚丙烯是薄膜應(yīng)用中要求電容質(zhì)量超過其數(shù)量的首選電介質(zhì)。
由于其耐低溫性，聚丙烯電介質(zhì)與回流焊工藝不兼容，因此幾乎完全用于通孔或某種形式的機(jī)箱安裝封裝。由于其優(yōu)越的損耗特性，聚丙烯薄膜電容是大電流，高頻應(yīng)用(如感應(yīng)加熱和晶閘管整流)的首選器件，以及需要穩(wěn)定的線性電容和其他電容類型不可用或由于某種原因不可行的應(yīng)用。
聚苯硫醚(PPS)電介質(zhì)可被視為聚丙烯的回流兼容替代品，用于電容質(zhì)量比數(shù)量更重要的應(yīng)用。相對于聚丙烯，PPS電容在適用頻率范圍內(nèi)表現(xiàn)出更高的比電容和耗散因子，大約是2到3倍，盡管電容在溫度范圍內(nèi)的穩(wěn)定性略有改善。
許多薄膜電容介質(zhì)材料要么隨著時(shí)間的推移而出現(xiàn)又消失，要么在默默無聞中徘徊。雖然在新應(yīng)用中不容易獲得或不建議使用，但此處提及以供參考和比較。
聚碳酸酯是一種堅(jiān)硬、透明的熱塑性塑料，通常用于制造安全眼鏡、頭盔遮陽板或其他抗沖擊光學(xué)元件的鏡片。其作為介電膜的生產(chǎn)在2000年左右停止，用于電容應(yīng)用的剩余材料庫存大部分已經(jīng)消耗殆盡。作為一種介電材料，它是相當(dāng)好的，電性能相似，但在大多數(shù)情況下略低于聚丙烯，雖然具有優(yōu)越的溫度特性，允許在軍事(-55°C至+125°C)溫度范圍內(nèi)使用，參數(shù)相對穩(wěn)定，并且在高溫下經(jīng)常不降級(jí)。聚苯硫醚(PPS)通常被認(rèn)為是一種可用的替代品，可能適用于以前使用聚碳酸酯基器件的應(yīng)用。
聚酰亞胺是一種高溫聚合物，通常以商品名Kapton出售，在許多電子應(yīng)用中用作柔性電路的基板。作為電容應(yīng)用的介電材料，它提供與聚酯/PET相當(dāng)?shù)闹械刃阅?，盡管其高溫穩(wěn)定性使其能夠在超過200°C的高溫下運(yùn)行。雖然它的高介電強(qiáng)度表明具有良好體積密度的器件的潛力，但生產(chǎn)這種材料作為非常薄的薄膜的困難往往會(huì)限制基于這種介電材料的電容的吸引力/可用性。
聚苯乙烯薄膜電容在這一點(diǎn)上基本上是一個(gè)滅絕的物種，主要是因?yàn)檠b配和制造困難，而且只有85°C的低溫耐受性。在適度的工作溫度下，聚苯乙烯電容的電性能相當(dāng)好，當(dāng)穩(wěn)定性和電性能特性是驅(qū)動(dòng)選擇標(biāo)準(zhǔn)時(shí)，有一段時(shí)間這樣的器件是首選。在很大程度上，這些器件已被聚丙烯薄膜電容所取代。
聚砜是一種剛性、透明的熱塑性塑料，與聚碳酸酯在電性能和成本上都很相似，而且相對不可用。
“Teflon”是杜邦公司的商品名稱，包括許多含氟聚合物，主要是聚四氟乙烯(PTFE)，盡管氟化乙烯丙烯(FEP)和其他可以找到“Teflon”的綽號(hào)。這些聚合物往往是非常穩(wěn)定的，并具有許多令人欽佩的品質(zhì)作為精密電介質(zhì)，包括耐高溫和優(yōu)異的穩(wěn)定性隨時(shí)間，溫度，電壓，頻率等。聚四氟乙烯薄膜的機(jī)械性能及其金屬化的困難使聚四氟乙烯薄膜電容的生產(chǎn)變得困難和昂貴，因此市場上很少有這樣的器件。