原创 元器件第022篇 电容器 分类 标准

    根据GJB 8118的分类法，电容器分类如下：

    工作中会混合上面的分类法，把电容器分为陶瓷电容、电解电容、膜电容等。下面分别介绍。 

陶瓷电容器 Ceramic Capacitor

    陶瓷电容器，我的师傅叫它独石电容器（独，很有精神！）。后来比较多听到瓷介电容器，介（介质，有书卷气）。还有X电容、Y电容、安规电容等说法。比较外貌党的称呼是瓷片电容器，因为它好的时候是一整片，坏掉的时候碎成片。我觉得还是简单一点，陶瓷电容器就好。

（陶瓷电容 常见外形）

（陶瓷电容，顶部横截面 图来自Ref 1）

（多层陶瓷电容 常见外观）

（多层陶瓷电容 结构爆炸图）

（多层陶瓷电容 沿长度方向纵剖 图来自Ref 1）

（多层陶瓷电容 结构细节 图来自Ref 1）

电解电容器 Electrolytic Capacitor

    电解电容器是利用电化学原理制作的一类电容器。有人叫它卷绕式电容器，我觉得不准确，卷绕是制造电解电容器的一种工艺，不能涵盖所有，比如钽电解电容器就不是卷绕工艺而是模压制造。

（铝电解电容器 长度方向纵剖 图来自Ref 1）

（铝电解电容器 结构细节 图来自Ref 1）

（铝电解电容器 腰部横剖 图来自Ref 1）

（钽电解电容器 图来自Ref 1）

（钽电解电容器 结构细节）

薄膜电容器 Film Capacitor

    这类电容器采用塑料薄膜卷绕工艺制造，利用薄膜本身的介电特性，可以说是电解电容的结构，陶瓷电容的灵魂。

    薄膜电容有很多小类，也有特殊的名字——CBB电容，安规电容，刚刚接触时会有高大上的感觉。其实这些名称也是来自某个要素，比如CBB就是聚苯乙烯，安规则是说这种电容没有起火、爆炸这样的失效模式。

电容器的电气特性

    陶瓷电容器和薄膜电容的特性之一是没有极性。它的两个电极可以调换使用，安装时没有极性。

    第二个特征是它们的谐振频率比较高，可以在从DC到1~2兆的频段范围内都保持低损耗。这个特征使它被广泛用于旁路。旁路，另见

    第三个特征是静电容量比较有限。这个来自于结构尺寸的约束。陶瓷材料硬而脆，热膨胀系数小，与常规的有机刚性板装配时，其最大尺寸是有极限的。超过极限，热胀冷缩产生的尺寸变化就可能破坏掉电容的焊点。为此，行业推出了软端子产品，可以提高这个极限，但并不能彻底消除这个极限（注）。薄膜电容的单位极板面积电容量低，为了获得大容量，需要很大的极板面积和体积。不过，由于采用卷绕工艺制作，大体积也不是什么难点。

    电解电容器的突出特点是价格低，相同体积获得的静电容量大，也可以制作出很大容量的产品。

    特点之二是寿命有限，受到内部电解液流失或者结构振动的影响，这类产品保证的寿命一般都是几千小时。

常用电容器的技术标准是 IEC 60384标准族。其中，最近10年内仍然在更新的有：

    IEC 60384 电子设备用固定电容器

    /-1 总规范

        1999版等同于GB/T 2693-2001

        最近更新于2021年

    /-4 固体和非固体电解质铝电容器

        1998版等同于GB/T 5993-2003

        最近更新于2016年

* 未注明出处的图片来自网络，侵删。

注：直接铜键合（DCB）已经用在汽车级IPM产品上，说明人们也在不断尝试克服这个问题而且取得了进展。这个跟电容器无关，所以本篇不展开。

Ref

1. Eric Schlaepfer. Open Circuits The Inner Beauty of Electronic Components.

    中文版 [美]埃里克·斯莱普菲尔, 温德尔·H·奥斯卡伊. 图解电子元器件.2023