不同電介質材料的薄膜電容的特性，也會有所不同。比較全面不同介質類型的薄膜電容，其耐溫表現以及高頻應用下的表現都不一樣。瞭解每種薄膜材料的優缺點，才能更好地找到適合項目的薄膜電容。
由於薄膜電容以下特點，輸入濾波電路中經常會用到薄膜電容：
薄膜電容對比其他類型的電容的優勢：
- 更低的寄生效應，
- 在溫度和頻率上表現出非常穩定
- 耐高漣波電流能力
- 自修復特性
當有強制性的特殊安全要求時，該特性保證了整個產品製造鏈的高可靠性。其他技術雖然也可以製造可靠的電容。但在製造後，如在PCB或裝置安裝過程中，可能會出現其他問題。此外，薄膜電容器的故障模式是容值下降或開路模式，這使得它們非常適合需要安全和可靠性的場合。
然而，不同電介質材料的薄膜電容的特性，也會有所不同。比較全面不同介質類型的薄膜電容，其耐溫表現以及高頻應用下的表現都不一樣。瞭解每種薄膜材料的優缺點，才能更好地找到適合項目的薄膜電容。
薄膜電容四種常見電介質材料對比
薄膜電容，常見的 4 種電介質材料：
| 簡寫 | 英文名 | 中文名 |
|---|---|---|
| PET | Polyethylene Terephthalate | 聚對苯二甲酸乙二酯 |
| PEN | Polyethylene Naphthalate | 聚對苯二甲酸乙二甲酸酯 |
| PPS | Polyphenylene Sulfide | 聚苯硫醚 |
| PP | Polypropylene Metallized | 金屬化聚丙烯 |
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1 四種電介質材料特性對比：
| 材料屬性 | PP | PET | PEN | PPS |
|---|---|---|---|---|
| 優勢 | 在特定溫度頻率範圍內、高電流、高電壓穩定性 | 高容值密度、高工作溫度 | 高容值密度、高工作溫度 | 非常穩定、精密公差、高工作溫度 |
| 限制 | 高溫不適合 | 高頻率不適合 | 高頻率不適合 | 高成本 |
| 應用 | 交直流高功率、脈衝、X&Y EMI抑制 | 直流和交流低功率、旁路、隔離、耦合與去耦合、定時和濾波器 | 直流低功率、旁路、隔離、耦合與去耦合、定時和濾波器 | 直流低功率、高溫、定時、篩檢程式、振盪電路 |
（資料來源於Yageo）
2 四種電介質材料屬性數對比：
| 屬性 | PP | PET | PEN | PPS |
|---|---|---|---|---|
| 介電常數（ 1kHz ） | 2.2 | 3.3 | 3 | 3 |
| 商業最小厚度（ µ m ） | 1.9 | 0.7 | 1.4 | 1.2 |
| DF （ % 在 1kHz 時） | 0.02 | 0.45 | 0.33 | 0.05 |
| Tcc(Dc/c)-55 ° C to +125 °℃ | +1,-3% | -5,+12% | -2,+3% | ±1% |
| 最低溫度（° c ） | -55 | -55 | -55 | -55 |
| 典型最高溫度（℃） | 105 | 125 | 125 | 125 |
| 最大延伸溫度（ c ） | 125 | 150 | 200 | 20o |
| 介電擊穿（ v/um ） | 400 | 280 | 300 | 220 |
| 熔化溫度（ c ） | 178 | 254 | 266 | 283 |
| 回流和多次回流 | 不適用 | 245 | 245-255 | 260 |
| 自恢復 | 高 | 中 | 中-低 | 低 |
| 典型工作電壓 V/um | 60-220 | 50-70 | 5o-70 | 13-50 |
| 最大 DC 電壓 | 2000 | 1000 | 250 | 100 |
（資料來源於Yageo）
根據這個表格，可能會發現PET或許是電壓、溫度和介電常數最佳組合的材料。同時PET也是最常見的薄膜電容介電材料，耐高低溫，我們也稱他們為聚酯電容（Polyester Capacitor）
3 容值隨溫度頻率的變化
薄膜電容的容值受溫度的影響。根據用作電介質的塑膠膜的類型，容值的變化率會有所不同。
使用PPS，容值幾乎不會發生變化。
對於PET，這種變化的特徵是正溫度係數，
而對於PP，則是負溫度係數。
圖 3 不同材料薄膜電容，容值隨溫度頻率變化（圖片來源於TDK）
也有複合電容器使用具有相反熱係數的材料組合來穩定電容。電容也會根據頻率而變化，如上圖所示。PPS的一個特點是它的熱特性和頻率特性都很好。
4 tanδ 隨溫度頻率的變化
tanδ 反應的是電容電介質內單位體積中能量損耗的大小，tanδ越小，說明薄膜電容的品質越好。
如何計算 tan δ
電容等效串聯電阻（ESR）是一個很重要的參數，我們可以透過物料損耗角（δ）的相關資訊來計算ESR值。
電容的總複阻抗在實-複數平面上表示為實數分量（ESR）和複數（無功）分量的向量和，用以表示“理想”電容（ESR等元素在所有實際分量中均混合使用）。總阻抗與其複數分量之間的角稱為“損耗角”(即tanδ)，該數值用於概括電容總阻抗的理想和非理想分量之間的比值。
根據tanδ，我們可以透過下面公式計算出計算電容ESR。
ESR = tanδ / 2πfC
更多內容參考：通過 Tan(δ) 計算電容 ESR
tan δ隨溫度頻率的變化
傾向於隨著頻率增加而增加，但隨著溫度增加對於PP材質薄膜電容最不明顯。
圖 4不同材料薄膜電容，tan δ 隨溫度頻率變化（圖片來源於TDK）
因此，PP材質薄膜電容適用於大電流應用。
小祕訣：薄膜電容使用時的注意事項 — 額定電壓
額定電壓即恆定基礎上施加到電容器的最大電壓。額定電壓可用於直流和交流。對於薄膜電容，直流和交流額定電壓通常在幾十到幾百伏特的範圍內。用於電力系統的高壓類型的交流電壓額定值可以到幾千伏特或更高。
交流額定值是假定僅用於處理交流電流的電路中的電容電壓。當用於交流時，如果施加的電壓超過一定水準，則會發生電暈放電，持續電暈放電可能導致絕緣擊穿。由於額定電壓有隨溫度升高而下降的趨勢，因此必須選擇具有餘量的電容。
我們以R74系列舉例：
在R74規格手冊中，我們可以看到，當溫度超過85度時，額定電壓每升一度，建議降低1.25%高頻電流或漣波電流會導致薄膜電容的自發熱，通常溫升可能會保持在5至10°C之間，但必須注意環境溫度加上自加熱溫度不得超過電容器的使用範圍。
5. 最後總結一下：
| 介質材料 | 特性總結 |
|---|---|
| PET | 最常見的薄膜電容器。耐高溫和低溫，成本低。 |
| PEN | 高容值密度，高工作溫度。 |
| PPS | 良好的耐熱性和熱特性，但價格較高。 |
| PP | 高絕緣電阻，低tanδ（損耗），適用於高電流，但耐熱性稍低。 |
多年來，薄膜電容一直用作EMI濾波器中的X和Y電容，並大量應用在工業和消費性應用中。瞭解不同材料薄膜電容特性，有助於更快地找到合適的薄膜電容。
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做為一種在消費性和工業系統中廣泛應用的元件，薄膜電容是一種性能優秀的電容器。要選用好薄膜電容，需要對其特性有著充分的瞭解。相信透過這篇文章的介紹，我們對薄膜電容元件的不同介質以及其對應的特性有了更多的瞭解。您對薄膜電容的介質、特性和選用有哪些心得和經驗？歡迎留言、分享和交流！