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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)樗某杀镜停以诂F(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。總的來說，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。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)闹械刃阅埽M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)動選擇標(biāo)準(zhǔn)時，有一段時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。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。