金属化薄膜电容应用及要求

金属化薄膜电容 具有优异的电气特性 、 高稳定性和长寿命 ， 可以满足各种不同的应用 。 电容制造商一直在不断改进这种产品 ， 以在较小的封装尺寸内提供更大的电容量。 　电容制造商能够根据具体的应用 ， 通过选择适当的电介质来优化金属化薄膜电容的特性。例如， 聚脂薄膜 在普通应用中表现出良好的特性，具有高介电常数 ( 使其在金属化薄膜电容中获得最高的单位体积电容量 ) 、高绝缘强度、自我复原特点和良好的温度稳定性 。 在所有各类薄膜电容器中 ， 聚脂电容以适度的成本实现了最佳的体积效率 ， 而且是解耦 、 阻断 、 旁路和噪声抑制等直流应用中最流行的选择。 　而利用金属化聚丙烯薄膜制造的电容则具有低介电损耗 、 高绝缘阻抗 、 低介电吸收和高绝缘强度特性 ， 是一种持久的和节省空间的解决方案 ， 它的长期稳定性也很好 。 这些特点使金属化聚丙烯薄膜电容成为交流输入滤波器 、 电子镇流器和缓冲电路等应用的重要选择 。 聚丙烯薄膜电容可以提供 400vac 或更高的额定电压 ， 满足工业三相应用和专业设备的要求 。 它们还可以用于开关电源 、 鉴频和滤波器电路，以及能量存储和取样与保持应用等。 　此外， ac 与脉冲电容器可以为存在陡脉冲的应用进行优化，如电子镇流器 、 马达控制器 、 开关型电源 (smps) 、 crt 电视和显示器或缓冲器 。 这些应用中一般采用具有低损耗电介质的双金属化聚丙烯薄膜结构 ， 能够经受高频条件下的高电压和高脉冲负载应用。 　进行产品设计时选用 薄膜电容器 的原则通常比较简单 。 例如 ， 电力线供电产品中的 emi 滤波器，采用普通的拓扑结构，很容易选定电容值。放置在干线与中线相位之间的 x 电容器，没有理论上限，但通常在 0.1 微法与 1.0 微法之间。放置在干线或中线与机壳接地之间的 y 电容器，需要选择尽可能小的电容量，以使流向地线的漏电流最小 。 对于多数设计来说 ， 4700pf 是最理想的 。 这些器件必须满足适用于与干线连接的元件的安全与性能标准，包括 ul 94 v-0 、欧洲 的enec 标准和 en 132400 等。 　通常，人们需要选择合适的电容器技术并确保封装尺寸及类型满足应用的需要 。 　电容稳定性包括充足的自我复原电容 ， 这是关键的性能标准 。 在满足这些要求以后，特殊要求、供应与物流问题才会成为需要考虑的主要问题。

从原理上分析，金属化薄膜电容应不存在短路失效的模式，而金属箔式 电容器会出现很多短路失效的现象（如 27-pbxxxx-j0x 系列）。金属化薄膜电 容器虽有上述巨大的优点，但与金属箔式电容相比，也有如下两项缺点： 　一是容量稳定性不如箔式电容器，这是由于金属化电容在长期工作条件易 出现容量丢失以及自愈后均可导致容量减小，因此如在对容量稳定度要求很高 的振荡电路使用，应选用金属箔式电容更好。 　另一主要缺点为耐受大电流能力较差，这是由于金属化膜层比金属箔要薄 很多，承载大电流能力较弱。为改善金属化薄膜电容器这一缺点，在制造 工艺上已有改进的大电流金属化薄膜电容产品，其主要改善途径有 　1）用双面 金属化薄膜做电极； 　2）增加金属化镀层的厚度； 　3）端面金属焊接工艺改良， 降低接触电阻。

金属化薄膜电容即是在聚酯薄膜的表面蒸镀一层金属膜代替金属箔做为电极， 因为金属化膜层的厚度远小于金属箔的厚度，因此卷绕后体积也比金属箔式电 容体积小很多。金属化膜电容的最大优点是“自愈”特性。所谓自愈特性就是 假如薄膜介质由于在某点存在缺陷以及在过电压作用下出现击穿短路，而击穿 点的金属化层可在电弧作用下瞬间熔化蒸发而形成一个很小的无金属区，使电 容的两个极片重新相互绝缘而仍能继续工作，因此极大提高了电容器工作的可靠性。不同种类的金属化薄膜电容特点如下表：

金属化薄膜这种型态的电容器具有一种所谓的自我复原作用(self healing action)，即假设电极的微小部份因为电界质脆弱而引起短路时，引起短路部份周围的电极金属，会因当时电容器所带的静电能量或短路电流，而引发更大面积的溶融和蒸发而恢复绝缘，使电容器再度回复电容器的作用。

本标准规定了金属化薄膜电容器的绿色设计产品评价方法、评价要求，以及产品生命周期评价报告编制方法。

本标准适用于金属化薄膜电容器绿色设计产品的评价。

杨宏辉、陈忠逸、迟晓光、汤泽波、郭繁、古骏、杨峰、古玮。